19. analisa ukuran butir

LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung

Subyek : Penyelidikan Tanah Di lapangan Job : 9

Judul : Analisa Ukuran Butir Halaman : 11

I. TUJUAN

Menentukan distribusi ukuran butir tanah. sesuai dengan jenis ukuran butir

tanah, cara menganalisa ukuran butir tanah dapat dilakuakn dengan 3 cara :

1. Analisa saringan untuk tanah berbutir kasar.

2. Analisa Hydrometer untuk tanah berbutir halus.

3. Analisa Gabungan

II. DASAR TEORI

Sifat-sifat suatu macam tanah tertentu banyak tergantung kepada ukuran

butirnya. Oleh karena itu, pengukuran besarnya butiran tanah merupakan suatu

percobaan yang sangat penting dilakukan dalam bidang Mekanika Tanah. Besarnya

butiran menjadi dasar untuk pemberian atau klasifikasi nama kepada macam-macam

tanah tertentu.

Sesuai dengan jenis ukuran butir tanah,cara menganalisa ukuran butir tanah

dapat dilakukan dengan 3 (tiga) cara, yaitu :

1. Analisa Saringan

Analisa saringan dilakukan dengan cara mengayak dengan menggetarkan

contoh tanah melalui satu set ayakan, dimana lubang lubang atau diameter dari

ayakan tersebut berurutan dan makin kecil. Analisa saringan ini dilakukan pada

tanah yang tertahan pada ayakan no.200.

2. Analisa hydrometer

Analisa Hydrometer merupakan salah satu cara untuk mendapatkan

distribusi ukuran-ukuran partikel tanah, untuk partikel yang berdiameter lebih

kecil dari 0,075 mm. Sedangkan Analisa Saringan untuk mendapatkan distribusi

ukuran-ukuran partikel tanah yang berdiameter lebih besar dari 0,075 mm.

Page | 24





Analisa hidrometer didasarkan pada prinsip sendimentasi (pengendapan)

butir-butir tanah dalam air. Bila suatu contoh dilarutkan dalam air, partikel-

partikel tanah akan mengendap dengan kecepatan yang berbeda-beda tergantung

pada bentuk, ukuran dan berat tanah sendiri.

3. Analisa Gabungan

Analisa gabungan adalah analisa gabungan antrara analisa saringan dan

analisa hydrometer.

Rumus-rumus yang dipergunakan :

1. Analisa Hydrometer

Untuk persentase lebih halus (N)

x 100 %

Dimana : R = Rh C

R = Bacaan hydrometer yang sudah dikoreksi

Rh = Bacaan hydrometer yang belum dikoreksi

C = Nilai-nilai koreksi : temperetur, meniskus

dan kekentalan cairan (zat terdispersi).

Gs = Berat jenis tanah

Wd = Berat butir tanah dalam larutan

Untuk kedalaman efektif ( Zr )

Page | 25





Dimana : H = Tinggi pembacaan

h = Panjang hydrometer

Vh = Volume hydrometer

A = Luas penampang gelas ukur.

Untuk diameter efektif ( D )

Dimana :

Zr = Kedalaman efektif untuk setiap kedalaman

t = Waktu pengendapan

2. Analisa Saringan

Berat tertahan = Berat saringan sth perc. – Berat saringan

% berat tertahan = (Berat tertahan/Berat contoh tanah) x 100%

3. Analisa Gabungan

Koreksi persentase lebih halus ( N’ ) :

Dimana : N = Persentase lebih halus (analisa hydrometer)

W’ = Berat butir tanah yang lolos saringan No.200

W = Berat butir tanah total

III. PERALATAN DAN BAHAN

A. PERALATAN

Analisa Hydrometer

Page | 26





1. Alat hydrometer

2. Jar (gelasukur) 1000 cc

3. Timbangan

4. Oven

5. Cawan

6. Stop watch

7. Termometer

Analisa Saringan

1. Satu set saringan

2. Kuas

3. Timbangan

4. Oven

5. Mein getar

B. BAHAN

1. Air suling

2. Dispersion agent (pemisah butir tanah)

3. Sampel tanah

IV. LANGKAH KERJA

A. Analisa Hydrometer

Alat Hidrometer di kalibrasi terlebih dahulu dengan langkah :

1. Ukur Volume Hydrometer (Vh ) sbb:

Gelas ukur diisi dengan air sampai skala volume tertentu (V).

Celupkan hidrometer ke dalam gelas ukur, sehingga volume air naik

menjadi V2

Maka Vh = V1 – V2

Page | 27





2. Tentukan luas penampang gelas ukur.

3. Ukur panjang hydrometer (h)

4. Ukur tinggi pembacaan (H) untuk setiap pembacaan R (Variabel).

5. Hitung kedalaman efektif (Zr )

6. Data-data ini diplotkan pada grafik yang disebut grafik kalibrasi

hydrometer dengan R sebagai absis dan Zr sebagai ordinat.

Analisa Hidrometer.

1. Contoh tanah kurang lebih 100 gram dioven sampai kering.

2. Contoh tanah kering ditimbang sebanyak 100 gram, masukkan ke dalam

cawan / mangkok, diberi air suling dan dispension agent secukupnya,

sambil diaduk, kemudian didiamkan selama 24 jam.

3. Siapkan 2 buah gelas ukur (jar) yang sudah dikalibrasi. Gelas ukur I diisi

dengan air suling sampai 1000 cc dan masukkan hydrometer ke dalamnya

(kecuali waktu pembacaan, hydrometer harus tetap berada di gelas ukur I

dan gelas ukur II disiapkan untuk tempat suspensi).

4. Contoh tanah dimasukkan ke dalam cawan kemudian diaduk selama 10

menit.

5. Setelah diaduk, suspensi langsung dimasukkan ke dalam gelas ukur II,

kemudian tambahkan air suling hingga suspensi menjadi 1000 cc.

6. Siapkan Stop Watch dan catat pembacaan.

7. Tutuplah gelas ukur, dengan telapak tangan dan kocok suspensi tersebut

dengan cara membolak-balikan gelas ukurnya, hingga contoh tanah tidak

ada yang mengendap di dasar gelas ukur.

8. Letakkan gelas ukur, segera masukkan hydrometer kedalam suspensi dan

langsung dibaca pada waktu : 0, ¼ , ½ , 1 dan 2 menit tanpa

memindahkan hidrometer, serta diukur temperaturnya.

Page | 28





9. Pindahkan hydrometer ke gelas ukur I, kemudian ulangi langkah 8 sampai

diperoleh dua pembacaan yang sama atau hampir sama. Setelah itu

pindahkan hidrometer ke dalam gelas ukur II.

10. Lakukan pembacaan berikutnya yaitu pada interval waktu : 5, 10, 20, 40,

60, 180, dan 1440 menit. Untuk pembacaan-pembacaan ini, hydrometer

dimasukkan ke dalam suspensi (gelas ukur II), hanya pada waktu

pembacaan. Untuk memberi kesempatan hydrometer diam, masukkan

setengah menit sebelum pembacan dilakukan dan setiap kali pembacaan

ukur temperaturnya.

11. Setelah pembacaan terakhir, pindahkan suspensi ke dalam pan yang sesuai

dan telah diketahui beratnya. Jaga jangan sampai ada contoh tanah yang

terbuang. Gelas ukur harus bersih dan semua air pencuci harus

dimasukkan ke dalam pan.

12. Keluarkan suspensi di oven sampai betul-betul kering (kurang lebih 1

hari), kemudian didinginkan dan ditimbang hingga diketahui berat tanah

kering (Ws).

B. Analisa Saringan

1. Siapkan sampel tanah dari percobaan analisa hydrometer yang sudah dioven

terlebih dahulu.

2. Timbang saringan yang akan digunakan.

3. Susun saringan mulai dari saringan berdiameter kecil di bawah sampai diameter

paling besar di atas.

4. Masukkan sampel tanah kedalam saringan lalu tutup saringan.

5. Letakkan saringan pada mesin getar lalu getarkan selama 15 menit.

6. Timbang saringan dengan sampel tanah yang tertahan pada saringan tersebut.

Page | 29





V. DATA, PERHITUNGAN DAN GRAFIK

a. Analisa saringan

Berat tertahan = Berat saringan sesudah percobaan (+ tanah) – berat

saringan

% Berat tertahan =

Berat contoh tanah = 100 gram

Berat tanah tertahan di no.60 = 2,7 gram

% Berat tertahan =

% tertahan komulatif = 7,25 + 2,7

= 9,95 %

% Lolos lolos komulatif = 100 – 9,95 = 90,05 %

b. Analisa Hidrometer

Berat total contoh tanah (W) = 38 gram

Diameter gelas ukur (D) = 5,9 cm

Luas (A) = ¼ x x D2

= ¼ x 3,14 x (5,9)2

= 27,79 cm2

Kalibrasi hydrometer

Vh = 50 cm

Vh/A = 50 / 27,79 cm

= 1,799 cm

Zr = H + ½ (h – (Vh / A ))

Ro = 0, Ho = 10,34 cm

Page | 30





Zro = Ho + ½ (h – (Vh / A ))

= 10,34 + ½ ( 14,3-1,799 )

= 16,64 cm

R30 = 30, H30 = 2,9 cm

Zr30 = H30 + ½ (h – (Vh / A ))

= 2,9 + ½ (14,3-1,799)

= 9,15 cm

m =

Jadi persamaan untuk Zr adalah :

Zr = m.(Rh + c) + Zro

= -0,25 R + 16,64

Page | 31





c. Data perhitungan analisa saringan

Sieve No.Diametre

[mm]

Berat

Saringan

Berat

Tanah +

Saringan

Wt. retained

[gram]

%

Retained

%

kumulatif

retained

%

passing

4 4,750 442,95 442,95 0,00 0,00 0,00 100

10 2,000 427,4 429,7 2,3 2,3 2,3 97,7

20 0,840 396,45 398,5 2,05 2,05 4,35 95,65

40 0,425 401,6 404,5 2,9 2,9 7,25 92,75

60 0,250 292,4 295,1 2,7 2,7 9,96 90,05

100 0,150 391,19 394,02 2,12 2,830 12,07 87,93

200 0,074 336,7 345,66 8,96 8,96 21,03 78,97

pan 262,6 263,5 0,9 0,9 21,93 78,07

d. Data perhitungan analisa Hidrometer

Time Rh T C Rh + C Zr M D N N'

0 0 23 -1 -1 16,89 0,00736 0 -4,66 -1,769

0,5 32,5 23 -1 31,5 8,77 0,00736 0,030816 146,66 55,731

1 30 23 -1 29 9,39 0,00736 0,02255 135,02 51,308

2 27 23 -1 26 10,14 0,00736 0,016 121,05 46

5 23 23 -1 22 11,14 0,00736 0,011 102,43 38,927

10 17 23 -1 16 12,64 0,00736 0,0083 74,494 28,308

20 11 23 -1 10 14,14 0,00736 0,0062 46,559 17,692

40 8 23 -1 7 14,89 0,00736 0,0045 32,591 12,385

60 7 23 -1 6 15,14 0,00736 0,0037 27,935 10,615

120 5 23 -1 4 15,64 0,00736 0,0026 18,623 7,0769

180 4 23 -1 3 15,89 0,00736 0,0022 13,968 5,3077

1140 -1 23 -1 -2 16,89 0,00736 0,0008-

4,6559-1,769

Page | 32





e. Grafik Analisa saringan dan Hidrometer

Page | 33





VI. KESIMPULAN

Dari grafik analisa ayak didapat :

Komposisi butiran tanah tersebut adalah sebagai berikut

• kerikil = 0 %

• pasir = 20 %

• Lanau = 71,5 %

• Lempung= 8,5 %

Dari hasil pengujian komposisi gabungan tanah terdapat Pasir kelanauan sedikit

lempung.

Page | 34

Documents

19. analisa ukuran butir