KESIMPULAN DAN SARAN
2.1. Tinjauan Umum 1 Pengertian Tanah 1 Pengertian Tanah
2.1.2. Sifat Fisik Tanah
2.1.2.7 Berat Jenis ( Specific Gravity )
Berat jenis tanah ( )didefenisikan sebagai perbandingan antara berat volume butiran padat ( ) dengan berat volume air ( ) dengan isi yang sama pada temperatur tertentu. Nilai suatu berat jenis tanah tidak memiliki satuan (tidak
berdimensi).Persamaan 2.10 dapat digunakan untukmenghitung berat jenis tanah ( ) dari suatu tanah.Tabel 2.1 menunjukkan nilai berat jenis dari bermacam jenis tanah.
(2.10)
Tabel 2.1. Berat jenis tanah
Macam Tanah Berat Jenis Gs
Kerikil Pasir
Lanau tak organik Lempung organik Lempung tak organik Humus Gambut 2,65 - 2,68 2,65 - 2,68 2,62 - 2,68 2,58 - 2,65 2,68 - 2,75 1,37 1,25 - 1,80 Sumber : HaryChristiady, Mekanika Tanah Jilid 1.1992 2.1.2.8 Derajat Kejenuhan (S)
Derajat kejenuhan ( )didefenisikan sebagai perbandingan antara volume air ( ) dengan volume total rongga tanah ( ). Bila suatu tanah dalam keadaan jenuh, maka nilai = 1.Persamaan 2.11 dapat digunakan untukmenghitungderajat kejenuhan suatu tanah ( ).
( 2.11 )
Berbagai macam derajat kejenuhan tanah ditampilkan padaTabel 2.2di bawah ini.
Keadaan Tanah Derajat Kejenuhan S Tanah kering
Tanah agak lembab Tanah lembab
Tanah sangat lembab Tanah basah Tanah Jenuh 0 > 0 - 0,25 0,26 - 0,50 0,51 - 0,75 0,76 - 0,99 1 Sumber : HaryChristiady, Mekanika Tanah Edisi 4. 2002
Dari persamaan-persamaan di atas dapat disusun hubungan antara masing-masing persamaan, yaitu :
(a) Hubungan antara angka pori dengan porositas.
( 2.12 )
( 2.13 )
(b) Berat volume basah dapat dinyatakan dalam rumus berikut
( 2.14 )
(c) Untuk tanah jenuh air ( S = 1 )
( 2.15 )
( 2.16 )
(e) Bila tanah terendam air, berat volume dinyatakan sebagai , dengan
Bila γw = 1, maka = γsat − 1 ( 2.18 ) Nilai-nilai porositas, angka pori dan berat volume pada keadaan asli di alam dari berbagai jenis tanah diberikan oleh Terzaghi (1947) seperti terlihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Nilai n, e, w,d dan b untuk tanah keadaan asli lapangan.
Macam tanah n ( % ) E w ( % ) d (g / cm3) b (g / cm3)
Pasir seragam, tidak padat Pasir seragam, padat
Pasir berbutir campuran, tidak padat Pasir berbutir campuran, padat Lempung lunak sedikit organis Lempung lunak sangat organis
46 34 40 30 66 75 0,85 0,51 0,67 0,43 1,90 3,0 32 19 25 16 70 110 1,43 1,75 1,59 1,86 − − 1,89 2,09 1,99 2,16 1,58 1,43 Sumber : Braja M. Das 1998
( 2.19 )
dengan
emak = kemungkinan angka pori maksimum
emin = kemungkinan angka pori minimum
e = angka pori pada keadaan aslinya
Angka pori terbesar atau kondisi terlonggar dari suatu tanah disebut dengan angka pori maksimum (emak). Angka pori maksimum ditentukan dengan cara menuangkan pasir kering dengan hati-hati dengan tanpa getaran ke dalam cetakan (mould) yang telah diketahui volumenya. Dari berat pasir di dalam cetakan, emak dapat dihitung.
Angka pori minimum (emin) adalah kondisi terpadat yang dapat dicapai oleh tanahnya. Nilai emin dapat ditentukan dengan menggetarkan pasir kering yang diketahui beratnya, ke dalam cetakan yang telah diketahui volumenya, kemudian dihitung angka pori minimumnya.
Pada tanah pasir dan kerikil, kerapatan relatif (relative density) digunakan untuk menyatakan hubungan antara angka pori nyata dengan batas-batas maksimum dan minimum dari angka porinya. Persamaan (2.19) dapat dinyatakan dalam persamaan berat volume tanah, sebagai berikut :
( 2.20 )
Dengan cara yang sama dapat dibentuk persamaan :
( 2.22 )
( 2.23 )
dengan d(mak), d (min), dan d berturut-turut adalah berat volume kering maksimum, minimum, dan keadaan aslinya. Substitusi persamaan (2.20) sampai (2.23) ke dalam persamaan (2.19) memberikan,
( 2.24 ) 2.1.2.9. Batas-batas Atterberg (Atterberg Limit)
Batas-batas Atterberg ditemukan oleh peneliti tanah berkebangsaan Swedia, Atterberg pada tahun 1911.Batas-batas Atterberg digunakan untuk mengklasifikasikan jenis tanah untuk mengetahui engineering properties dan
engineering behavior tanah berbutir halus.
Dua hal yang menjadi parameter utama untuk mengetahui plastisitas tanah lempung yaitu batas atas dan batas bawah plastisitas.Atterberg memberikan cara untuk menggambarkan batas-batas konsistensi dari tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan kandungan kadar airnya (Holtz dan Kovacs, 1981). Batas-batas tersebut adalah Batas-batas cair, Batas-batas plastis dan Batas-batas susut. Hal ini dapat dilihat dalam Gambar 2.2 .
Gambar 2.2 Batas-batas Atterberg 2.1.2.9.1. Batas Cair (Liquid Limit)
Batas Cair (Liquid Limit) adalah sebagai kadar air pada tanah ketika tanah berada diantara keadaan plastis dan keadaan cair. Batas cair ditentukan dari pengujian Cassagrande (1948), yakni dengan menggunakan cawan yang telah dibentuk sedemikian rupa yang telah berisi sampel tanah yang telah dibelah oleh
grooving tool dan dilakukan dengan pemukulan sampel dengan dua sampel
dengan pukulan diatas 25 pukulan dan dua sampel dengan pukulan dibawah 25 pukulan sampai tanah yang telah dibelah tersebut menyatu.
Hal ini dimaksudkan agar mendapatkan persamaan sehingga didapatkan nilai kadar air pada 25 kali pukulan. Batas cair memiliki batas nilai antara 0 –
1000, akan tetapi kebanyakan tanah memiliki nilai batas cair kurang dari 100. (Holtz dan Kovacs, 1981).
Alat uji batas cair berupa cawan Cassagrande dan grooving tool dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Cawan Casagrande dan grooving tool (Das,1998)
2.1.2.9.2. Batas Plastis (Plastic Limit)
Batas Plastis (Plastic Limit) dapat diartikan sebagai kadar air pada tanah ketika tanah berada diantara keadaan semi padatdan keadaan plastis. Untuk mengetahui batas plastis suatu tanah dilakukan dengan pecobaan menggulung tanah berbentuk silinder dengan diameter sekitar 3,2 mm dan mulai mengalami retak-retak ketika digulung. Kadar air dari sampel tersebut adalah batas plastisitas. 2.1.2.9.3. Batas Susut (Shrinkage Limit)
Batas Susut (Shrinkage Limit) adalah kadar air tanah pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar air di mana pengurangan kadar air selanjutnya mengakibatkan perubahan volume tanahnya.
Percobaan batas susut dilaksanakan dalam laboratorium dengan cawan porselin diameter 44,4 mm dengan tinggi 12,7 mm. Bagian dalam cawan dilapisi oleh pelumas dan diisi dengan tanah jenuh sempurna yang kemudian dikeringkan dalam oven. Volume ditentukan dengan mencelupkannya dalam air raksa. Batas susut dapat dinyatakan dalam persamaan
{ } (2.25)
dengan :
= berat tanah basah dalam cawan percobaan (gr) = berat tanah kering oven (gr)
= volume tanah basah dalam cawan ( ) = volume tanah kering oven ( )
= berat jenis air
2.1.2.9.4. Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Indeks plastisitas merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis. Indeks plastisitas dapat menunjukkan sifat keplastisitasan tanah tersebut.Apabila tanah memiliki interval kadar air daerah plastis yang kecil, maka tanah tersebut disebut tanah kurus, sedangkan apabila suatu tanah memiliki interval kadar air daerah plastis yang besar disebut tanah gemuk.Indeks Plastisitas (PI) dapat diketahui dengan menghitung selisih antara batas cair dengan batas plastis dari tanah tersebut.Persamaan 2.26 dapat digunakan untukmenghitung besarnya nilai indeks plastisitas dari suatu tanah.Tabel 2.4 menunjukkan batasan nilai indeks plastisitas dari jenis-jenis tanah.
(2.26) Dimana :
LL = batas cair PL = batas plastis
Tabel 2.4 Indeks plastisitas tanah
PI Jenis tanah Plastisitas Kohesi
0 Pasir Non – Plastis Non - Kohesif
< 7 Lanau Plastisitas Rendah Kohesif Sebagian 7 – 17 Lempung berlanau Plastisitas Sedang Kohesif
> 17 Lempung Plastisitas Tinggi Kohesif Sumber : Mekanika Tanah II, Ir. Indrastono DA, M.ing
2.1.2.9.5 Indeks Kecairan ( Liquidity Index/LI)
Merupakan kadar air tanah dalam keadaan aslinya biasanya terletak antara batas plastis dan batas cair.
LI =
(2.27)
Nilai LI berkisar antara 1-0. Semakin besar nilai LI tanah akan semakin lunak dan semakin kecil nilai LI tanah akan semakin kaku/kenyal.
2.1.2.9.6 Indeks Konsistensi (IC)
Nilai indeks konsistensi berkisar antara 1 sampai dengan .nilai indeks ini didapat dari persamaan 2.28.
IC =
Tabel 2.5 Nilai konsistensi dalam range plastis (Skempton, 1953)
Sumber : Megopurnomo,korelasi antara CBR,PI,dan kuat geser tanah lempung 2011