PERCOBAAN IV
PEMERIKSAAN
UKURAN BUTIR TANAH
PB-0107-76
AASHTO
T-88-72
ASTM
D-422-72
1.
TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan distribusi ukuran butir tanah, hingga ukuran pasir (saringan No.10). Penentuan dan analisa butiran tanah yang lebih kecil dari 0,075 atau lolos dari saringan No.10 digunakan analisa dengan hidrometer.
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan distribusi ukuran butir tanah, hingga ukuran pasir (saringan No.10). Penentuan dan analisa butiran tanah yang lebih kecil dari 0,075 atau lolos dari saringan No.10 digunakan analisa dengan hidrometer.
2.
DASAR TEORI
Pada dasarnya partikel-partikel pembentuk
struktur tanah mempunyai ukuran bentuk yang beraneka ragam, baik pada tanah
kohesif maupun tanah non kohesif. Sifat suatu tanah banyak ditentukan oleh
ukuran butir dan distribusinya.Sehingga dalam mekanika tanah analisa ukuran
butir banyak dilakukan/dipakai sebagai acuan untuk mengklasifikasikan tanah.
A. ANALISA SARINGAN
1. TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan
untuk menentukan distribusi ukuran butir tanah, hingga ukuran pasir (saringan
No.10). Penentuan dan analisa butiran tanah yang lebih kecil dari 0,075 atau
lolos dari saringan No.10 digunakan
analisa dengan hidrometer.
2. PERALATAN
a.
Timbangan dengan ketelitian 0,1
gram.
b. Saringan 3 inchi ; 1 inchi ; 3/4 inchi ; 1/2 inchi ; No.4 ;
No.8 dan No.10
c.
Alat penumbuk.
d.
Oven
e.
Talam / baki.
f.
Sikat pembersih saringan
g.
Shieve shaker
3. BENDA UJI
a. Tanah dibiarkan mengering diudara hingga
tercapai keadaan rapuh. Setiap gumpalan butiran dipecah hingga merata. Untuk
penghancuran sampel dapat digunakan alat penumbuk dari karet.
b. Benda-uji diaduk sampai merata lalu
dibagi-bagi agar dapat dikeringkan dalam oven, setelah kering sampel ditimbang.
4. PROSEDUR PENGUJIAN
Untuk memudahkan pekerjaan, penyaringan
dibagi dalam 3 (tiga) tahap yakni :
-
Ukuran butiran halus (lebih
kecil dari No.10)
-
Ukuran butiran sedang (3/4
inchi sampai No.10)
-
Ukuran butiran kasar (3/4 inchi)
Penyaringan butiran
halus.
Penyaringan ini dilaksanakan pada analisa
ukuran butiran tanah dengan hidrometer. (Lihat analisa
dengan hidrometer).
Penyaringan butiran
kasar.
a. Sampel disaring dengan saringan 3/4 inchi,
kemudian semua bahan yang melalui saringan dikumpulkan. Butiran yang tertahan
diatas saringan dibersihkan dengan menggunakan penyikat kawat.
b.
Dalam
keadaan kering, sampel yang tertinggal diatas saringan 3/4 inchi disaring
kembali dengan saringan yang lebih besar. Jumlah sampel
diatas masing-masing saringan ditimbang dan dicatat.
c.
Secara teliti, sampel yang
melalui saringan 3/4 inchi dicampur, dengan cara quartering diperoleh fraksi
dengan berat yang cukup banyak untuk analisa butiran sedang.
Penyaringan butiran
sedang
a.
Sampel disaring dengan ayakan
No.10 dan semua bahan yang melalui saringan ditabur dalam baki atau piring yang
besar, lalu sambil diaduk-aduk secara merata. Dibiarkan sekurang-kurangnya
selama 1 jam.
b. Sampel diguncang kemudian dituangkan kedalam air melalui saringan
No.10 dengan mebiarkan air pencucinya mengalir terbuang. Pencucian diteruskan hingga air pencucinya tidak
lagi kotor. Sampel yang tertinggal dalam saringan dikembalikan kedalam baki.
c. Seluruh sampel dalam baki dikeringkan
dalam oven, setelah kering lalu disaring dengan saringan 3/4 inchi, No.4, No.8,
dan No.10 dalam keadaan dingin.
d. Dari sampel yang melalui saringan No.10
diambil dan digunakan seluruhnya pada analisa Hidrometer.
ANALISA HIDROMETER
1. TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan
untuk menentukan susunan ukuran butiran tanah yang mempunyai diameter lebih
kecil dari 0,075 atau yang lolos saringan No.10 dengan menggunakan alat
hidrometer. Hidrometer tersebut berfungsi untuk mengetahui specific gravity
larutan setiap waktu pengamatan. Dari data data tersebut dapat digambarkan
grafik distribusi butiran yang merupakan hubungan antara diameter dan
prosentase yang lolos.
2. DASAR TEORI
Pada dasarnya tanah memiliki berbagai
ukuran dan bentuk yang beraneka ragam baik tanah
kohesif maupun tanjah non kohesif . sifat tanah banyak ditentukan oleh ukuran
butiran dan distibusinya, sehingga analisa ukuran butiran banyak dipakai
sebagai acuan dalam Mekanika Tanah. Selain itu analisa ukuran butiran dapat
digunakan untuk :
1.
Memperoleh informasi gradasi
tanah
2.
Kandungan butiran dan bahan
organik
3.
Mengetahui permeabilitas tanah
4.
Untuk mengetahui perkiraan
tinggi air kapiler
5.
Perencanaan
filter pencegahnya terhanyutnya butiran halus.
Pengujian ini dilakukan dengan dua cara
yaitu analisa hidrometer dan analisa ayak. Dalam pengujian kali ini sample yang
digunakan adalah tanah yang lolos ayakan no.200, hal ini berarti
diklasifikasikan dalam tanah berbutir halus. Maka dari itu untuk menganalisa
butir tanah ini digunakan pengujian analisa hidrometer. Yang dimaksud dengan
hidrometer adalah alat yang dicemplungkan ke dalam suatu larutan untuk menegetahui
berat jenis larutan, dan kemudiadapat dipakai untuk menentukan density larutan
tanah dan air dari waktu kewaktu sebagai fungsi dari diameter butiran ekivalen.
3. PERALATAN
a.
Hidrometer
dengan skala-skala konsentrasi (5 - 60 gram/liter) atau untuk pembacaan berat
jenis campuran (0,995 - 1,038).
b.
Tabung-tabung
gelas kapasitas 1000 ml, dengan diameter 6,5 cm.
c.
Termometer
0 - 50 °C dengan ketelitian 1 °C.
d.
Pengaduk
mekanis dan mangkok dispresi / mechanical stirer.
e.
Saringan-saringan
No.10 ; No.20 ; No.40 ; No.80 ; No.100 ; No.200.
f.
Neraca dengan ketelitian 0,01
gram
g.
Oven
yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5 ).
h.
Tabung-tabung
gelas dengan ukuran 50 ml dan 100 ml.
i.
Batang pengaduk dari gelas.
j.
Stop watch.
4. BENDA UJI
Benda uji disiapkan sesuai dengan cara menyiapkan contoh tanah
pada pemeriksaan PB - 0106 - 76 atau
secara langsung sebagai berikut :
a.
Jenis-jenis
tanah yang tidak mengandung batu atau hampir semua butirannya lebih halus dari
saringan No. 10. Dalam hal ini benda uji tidak perlu dikeringkan dan tidak
perlu disaring dengan saringan No. 10.
b.
Jenis-jenis
tanah yang mengandung batu atau mengandung yang lebih kasar dari saringan no.
10. Keringkan contoh diudara sampai bisa disaring. Ambil benda uji yang lewat
saringan No. 10.
c.
Tentukan
kadar airnya untuk menentukan berat benda uji sesuai PB - 0106 - 76.
5. PROSEDUR
PERCOBAAN
a.
Rendamlah benda uji tersebut
dengan 100 ml air suling dan bahan dispersi waterglass sebanyak 20 ml, atau 50
ml air suling dan bahan dispersi SHP (sodium hexametaphospat) sebanyak 100 ml,
aduk sampai merata dengan pengaduk gelas dan biarkan terendam selama 24 jam.
b.
Sesudah perendaman, pindahkan
campuran semua ke dalam mangkok pengaduk dan tambahkan air suling sampai
kira-kira setengah penuh. Aduklah campuran selama 15 menit.
c. Pindahkan campuran semuanya ke dalam tabung gelas ukur dan tambahkan
air suling atau air bebas mineral sampai campuran menjadi 1000 ml. Tutuplah rapat-rapat mulut tabung tersebut
dengan telapak tangan dan kocoklah dalam arah mendatar selama 1 menit.
d. Segera setelah dikocok letakan tabung dan
dengan hati-hati masukkan hidrometer. Biarkan hidrometer terapung bebas, dan
tekanlah stop watch. Bacalah angka skalanya
pada saat stopwatch menunjukkan 0,5 menit ; 1 menit dan 2 menit
dan catatlah pada
Form No.06. Bacalah pada puncak meniscus nya dan catatlah pembacaan itu
sampai 0,5 gram per liter yang terdekat atau 0,001 berat jenis (Rh). Sesudah
pembacaan pada menit kedua, angkatlah hidrometer dengan hati-hati, cuci dengan
air suling dan masukkan ke dalam air tabung yang berisi air suling yang bersuhu
sama seperti suhu tabung percobaan.
e. Masukkan kembali hidrometer dengan
hati-hati ke dalam tabung dan lakukan pembacaan hidrometer pada saat-saat 5,
15, 30 menit, 1, 4, 24 jam.Sesudah setiap pembacaan dan kembalikan hidrometer
ke dalam air suling. Lakukan proses memasukkan dan mengangkat hidrometer
masing-masing selama 10 detik.
f. Ukur suhu campuran tersebut sekali dalam
15 menit yang pertama, kemudian pada setiap pembacaan berikutnya.
g. Sesudah pembacaan terakhir, pindahkan
campuran tersebut ke dalam saringan No. 200 dan cucilah air pencucinya hingga
jernih dan biarkan air ini mengalir terbuang. Fraksi yang tertinggal diatas
saringan No. 200 harus dikeringkan dan dilakukan pemeriksaan analisa saringan
agregat halus dan kasar.
6. ANALISA DATA
PEMERIKSAAN
UKURAN BUTIRAN TANAH
PB – 0107 – 76
A.
ANALISA SARINGAN
a. Fraksi Kasar Berat
tanah kering : 2500 gram
Saringan
|
Berat tertahan
(gram)
|
Jumlah berat
Tertahan
(gram)
|
Persentase
|
Persen seluruh
contoh yang lewat
(%)
|
|
tertahan
(%)
|
lewat
(%)
|
||||
3 inchi
|
0
|
0
|
0
|
100
|
100
|
1 inchi
|
58
|
58
|
2,32
|
97,68
|
97,68
|
3/4 inchi
|
237
|
295
|
11,8
|
88,2
|
88,2
|
1/2 inchi
|
415
|
710
|
28,4
|
71,6
|
71,6
|
b. Fraksi sedang Berat tanah kering : 2500 gram
Saringan
|
Berat
tertahan
(
gram )
|
Jumlah
Berat Tertahan (gram)
|
Persentase
|
Persen
seluruh Contoh yang lewat (%)
|
|
Tertahan
(%)
|
Lewat
(%)
|
||||
3/8 inchi
|
321
|
1031
|
41,24
|
58,76
|
58,76
|
No.4
|
525
|
1556
|
62,24
|
37,76
|
37,76
|
No.8
|
312
|
1868
|
74,72
|
25,28
|
25,28
|
c. Fraksi Halus
Berat Tanah Kering: 2500 gram
Saringan
|
Berat
tertahan
(
gram )
|
Jumlah
Berat Tertahan (gram)
|
Persentase
|
Persen
seluruh Contoh yang lewat (%)
|
|
Tertahan
(%)
|
Lewat
(%)
|
||||
No.10
|
128
|
1996
|
79,84
|
20,16
|
20,16
|
No.20
|
271
|
2267
|
90,68
|
9,32
|
9,32
|
No.40
|
104,5
|
2371,5
|
94,86
|
5,14
|
5,14
|
No.80
|
66
|
2437,5
|
97,5
|
2,5
|
2,5
|
No.100
|
14
|
2451
|
98,06
|
1,94
|
1,94
|
No.200
|
35,6
|
2486,6
|
99,484
|
0,516
|
0,516
|
PAN
|
12,8
|
2499,4
|
99,996
|
0,004
|
0,004
|
Analisa Perhitungan :
·
Persentase Tertahan 1 inchi (%) gram =
x 100 %
=
2,32 %
·
Persentase Lewat 1 inchi (%) gram =
100 % - Persentase Tertahan 1 inchi (%) gram
= 100 % - 2,32 %
= 97,68 %
- Persentase Tertahan
=
9,48 %
- Persentase Lewat
= 97.68 % - 9,48 %
= 88,2 %
II. ANALISA
HIDROMETER
Fraksi Lewat Saringan No.200 Berat tanah kering 80 gram
Lama Pengamatan
(menit)
|
Suhu
(oC)
|
Pembacaan Hidrometer
Rh
|
Diameter Butiran
D
|
Koreksi Suhu kt
|
Pembacaan Terkoreksi
(Rh+kt)
|
Koreksi Berat
Jenis a
|
Persen Total
Mengendap
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,98
|
0
|
0.5
|
25
|
11
|
0,00869
|
1,3
|
12,3
|
0,98
|
15,06
|
1
|
25
|
11
|
0,00869
|
1,3
|
12,3
|
0,98
|
15,06
|
2
|
25
|
10
|
0,00875
|
1,3
|
11,3
|
0,98
|
13,84
|
5
|
25
|
8
|
0,00883
|
1,3
|
9,3
|
0,98
|
11,39
|
15
|
25
|
5
|
0,00898
|
1,3
|
6,3
|
0,98
|
7,71
|
30
|
25
|
4,5
|
0,00899
|
1,3
|
5,8
|
0,98
|
7,11
|
1 jam
|
25
|
3
|
0,00907
|
1,3
|
4,3
|
0,98
|
5,27
|
4 jam
|
25
|
1
|
0,00915
|
1,3
|
2,3
|
0,98
|
2,82
|
24 jam
|
25
|
0
|
0,00921
|
1,3
|
1,3
|
0,98
|
1,59
|
Contoh Perhitungan :
- Kt = Berdasarkan tabel nilai
faktor koreksi suhu, (tabel 6.1 Petunjuk Praktikum, hal.22)
- a = Berdasarkan tabel nilai faktor
koreksi berat jenis (a), tabel 6.2, hal 22.
- Diameter Butiran (D) =
-
K = Faktor koreksi Total (Tabel 6.3, buku panduan praktikum )
-
Hr = Dalam efektif hydrometer (Tabel 6.4, buku panduan praktikum)
-
T = Waktu
-
Persen total mengendap (P) %
Dari grafik gradasi tanah diperoleh:
D60 = 9
D10 = 2,5
D30 = 0,65
A. Koefisien Keseragaman (Cu)
Cu =
=
B. Koefisien Gradasi (Cc )
Cc =
=
Grafik
7. KESIMPULAN
· Dengan menggunakan berbagai
ukuran ayakan, kita dapat membedakan antara fraksi kasar,
sedang,
halus.
· Dengan alias hidrometer
kita dapat mengetahui ukuran butiran tanah yang lebih kecil dari
butiran yang lolos ayakan No.200
· Tanah yang lolos ayakan
No.200 adalah tanah lanau
· Dari hasil perhitungan Cu
> 4, maka tanah tsb bergradasi baik dan mamiliki susunan yang
rapat
8.
NOTASI & KETERANGAN
Hr = dalam efektif hidrometer (lihat Tabel 6.4)
t = lamanya waktu pengamatan (detik)
K = faktor koreksi total (lihat
Tabel 6.3)
Kt =
faktor koreksi suhu (lihat Tabel 6.1)
a
= faktor koreksi untuk berat
jenis (lihat Tabel 6.2)
h1 =
jarak dari pembacaan Rh ke leher hidrometer (cm), lihat nomogram.
h
= tinggi kepala dari leher sampai
dasar kepala (cm).
Vh = volume kepala hidrometer (ml)
A = luas
penampang silinder (cm2), didapat dengan membagi volume
silinder (1000
cm3) dengan jarak antara tanda 0 dan 1000.
permisi, lampiran grafiknya kok tidak kelihatan?
BalasHapusmaaf, alat hydrometer skala 5-60 gram/liter. bererti tanah kering lolos no.200 saringan untuk pengujian hydrometer 5-60 gram. karena alat hydrometer skalanya 5-60 gram/liter. tapi tanah kering punya anda 80 gram. apakah bisa terbaca saat pengujianya.
BalasHapus