AKHMAD IRFAN F14061825
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
SOIL SHEAR STRENGTH ANALYSIS IN VARIOUS SOIL
TEKSTURE
Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, Po Box 220, Bogor, West Java,
Indonesia.
Phone 62 857 43636585, e8mail: irfan.akhmad33@gmail.com
Akhmad Irfan. F14061825. Analisis Kekuatan Geser Tanah pada Berbagai Tekstur Tanah. Di Bawah bimbingan Gatot Pramuhadi. 2011.
Kegiatan pengolahan tanah merupakan kegiatan budidaya yang paling banyak memakan tenaga sehingga dalam kegiatan ini memerlukan alat bantu berupa alat dan mesin pertanian untuk mempercepat kegiatan tersebut. Dalam pengaplikasian mekanisasi pertanian akan menghasilkan hubungan timbal balik antara tanah (dalam hal ini sifat fisik dan mekanik tanah) dengan alat dan mesin pertanian. Sifat8sifat tanah yang menonjol diantaranya adalah permeabilitas (ketertembusan), pemampatan (konsolidasi), dan kekuatan geser. Kekuatan geser merupakan kemampuan tanah untuk menahan beban tanpa mengalami kerusakan. Kekuatan geser ini akan berpengaruh terhadap proses pengolahan tanah terutama oleh mesin (traktor).
Dalam pengaplikasian mekanisasi pertanian diperlukan kepadatan tanah yang cukup besar untuk menghasilkan traksi antara tanah dengan roda. Namun demikian tanaman membutuhkan kondisi yang gembur untuk distribusi nutrisi dan pertumbuhan akar. Pada umumnya tanah berpasir memiliki densitas yang tinggi. Dengan tingginya densitas tanah maka mekanisasi pertanian akan dapat diaplikasikan, sebagai contohnya aplikasi mekanisasi pada budidaya tebu lahan kering. Kandungan pasir, debu dan liat berpengaruh secara nyata dalam pengaplikasian mekanisasi pertanian. Penelitian ini dimaksudkan untuk menganalisis hubungan antara sifat fisik dan mekanik tanah dengan berbagai macam tekstur tanah yang diambil dari berbagai tempat.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengamati perubahan sifat fisik (batas cair, batas plastis dan ) dan mekanik (kekuatan geser) serta menganalisis hubungan interaksi antara sifat fisik dan mekanik tanah pada berbagai tekstur tanah.
Penelitian ini dilakukan terhadap sampel tanah dari berbaagai daerah yang memiliki tekstur yang berbeda8beda. Sampel8sampel tanah tersebut diambil dari Lahan tebu PT Laju Perdana Indah, site Oku Timur, Sumatra Selatan; Lahan Tebu PG Jati Tujuh, Subang, Jawa Barat; Lahan kering di Desa Gataksari Kecamatan Kejajar Kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah; Lahan kering di Desa Buntu kecamatan kejajar Kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah; dan Lahan kering di Desa Cibatok Kecamatan Cibumbulang Kabupaten Bogor, Jawa Barat.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
AKHMAD IRFAN
F14061825
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Analisis Kekuatan Geser Tanah pada Berbagai Tekstur Tanah
Nama : Akhmad Irfan
NIM : F14061825
Menyetujui, Pembimbing,
(Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si.) NIP. 19650718 199203.1.001
Mengetahui : Ketua Departemen,
(Dr. Ir. Desrial, M. Eng.) NIP 19661201 199103.1.004
Saya menyatakan dengan sebenar8benarnya bahwa skripsi dengan judul ! " " #
#"# $ # % & # " adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen
Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Juni 2011
Yang membuat pernyataan
© Hak cipta milik Akhmad Irfan, tahun 2011 Hak cipta dilindungi
Strata81, dengan program Fakultas Teknologi Pertani Pertanian Bogor (USMI).
Selama masa kulia Mahasiswa (BEM) FATET dan mengembangkan diri. Tenaga Pertanian untuk pr menjadi asisten mata kulia Kelapa Sawit Sinarmas. SUPERSEMAR pada tahu 2009 Penulis melakukan dan Penanaman Tebu Laha
Akhmad Irfan. Lahir pada 27 November 1987 di Kejajar Kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah da Suparyono dan Wuryanti yang merupakan anak bersaudara.
Penulis mengawali pendidikan formal pada S (1994 –2000). Penulis menyelesaikan tingkat pend SMP 1 Kejajar, Wonosobo (2000 – 2003) dan SM Wonosobo (2003 – 2006). Sejak tahun 2006, Penuli gram studi Teknik Pertanian Departemen Teknik Mesin ertanian Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan S
.
a kuliah, Penulis aktif di sejumlah organisasi dan kepanitia ATETA dan Unit Kegiatan Mahasiswa AIKIDO sebagai te n diri. Pada tahun 200982010 Penulis menjadi asisten ma
tuk program Sarjana (S1) Teknik Pertanian dan pada tahu a kuliah Alat dan Mesin Pekebunan untuk program Diplo rmas. Penulis pernah memperoleh beberapa beasisw a tahun 200782008 dan beasiswa BBM pada tahun 2008820
kan Praktik Lapangan dengan topik “Aspek Keteknikan pa Lahan Kering di PT Laju Perdana Indah, Oku Timur, Suma
di Gataksari, Kecamatan dari pasangan Slamet anak pertama dari tiga
ada SD 02 Serang, Kejajar pendidikan lanjutan pada SMA Muhammadiyah, Penulis memasuki program Mesin dan Biosistem pada ngan Seleksi Masuk Institut
Syukur & Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas rahmat dan karunia8Nya hingga skripsi dengan judul ! " " # #"# $ # % & # " dapat diselesaikan dengan sebaik8baiknya. Shalawat serta salam Penulis panjatkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW yang selalu memberi teladan kepada umat manusia.
Penulis menyadari bahwa kelancaran pelaksanaan dan penulisan skripsi ini tak luput dari bantuan berbagai pihak. Dengan penuh ketakziman Penulis mengucapkan terimakasih sebesar8 besarnya kepada:
1. Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si, selaku dosen pembimbing yang telah membimbing Penulis selama masa perkuliahan, praktik lapangan, penelitian dan penulisan skripsi dengan penuh pengertian, 2. Prof. Dr. Ir. Tineke Mandang L., MS dan Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr selaku dosen
penguji yang telah memberikan saran dan masukan dalam penyempurnaan penulisan skripsi, 3. Kedua orang tua Penulis, Slamet Suparyono dan Wuryanti yang selalu mencintai Penulis, selalu
memberi semangat, do’a dan dukungan sepenuh hati serta menguatkan Penulis dikala dalam keadaan sulit,
4. Kedua adik Penulis, alm. Tutut Widiastuti dan Hanifaturrohmah yang selalu menginspirasi Penulis dan atas cinta, semangat, do’a dan dukungannya,
5. Saudara Dymaz Gonggo Y. A. yang telah menjadi sahabat yang baik dalam suka ataupun duka selama mengarungi pendidikan di IPB,
6. Seluruh staf dan karyawan Depertemen Teknik Pertanian, terutama Pak Trisnadi, yang telah membantu Penulis selama penelitian dan penulisan skripsi ini,
7. Vian Arif Permana, Syazali, Nono, Erick, Handoko, Arif, Ipung dan seluruh keluarga AL Fath 12, seluruh keluarga AIKIDO IPB, dan Tarung Derajat IPB yang selalu menberikan motivasi, kebahagiaan dan keceriaan,
8. Teman8teman Teknik Pertanian angkatan 43 kenangan indah selama proses belajar, penelitian dan penulisan skripsi ini.
9. Trya Adhesi Holqi dan M. Akhir Natali Harahap yang telah mendukung Penulis baik dukungan materiil dan moril,
10. Semua pihak yang telah membantu dan mendoakan Penulis dalam penelitian dan penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna sehingga kritik dan saran yang membangun senantiasa Penulis harapkan untuk perbaikan diri di masa yang akan datang. Permohonan maaf Penulis sampaikan setulus8tulusnya kepada semua pihak karena tidak ada manusia yang luput dari kesalahan. Semoga skripsi ini berguna bagi kita semua, mampu memberikan arti dan menambah wawasan bagi yang membaca. Amien.
Bogor, Juni 2011
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
I. PENDAHULUAN ... 1
A. LATAR BELAKANG ... 1
B. TUJUAN ... 2
C. HIPOTESIS ... 2
D. MANFAAT ... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
A. TANAH SECARA UMUM ... 3
B. SIFAT FISIK DAN MEKANIK TANAH ... 3
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 11
A. WAKTU DAN TEMPAT ... 11
B. ALAT DAN BAHAN ... 11
C. PROSEDUR PENELITIAN ... 13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 19
A. SIFAT FISIK TANAH PADA BERBAGAI TEKSTUR TANAH ... 19
B. SIFAT MEKANIK TANAH PADA BERBAGAI TEKSTUR TANAH ... 26
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 30
A. KESIMPULAN ... 30
B. SARAN ... 30
DAFTAR PUSTAKA ... 31
Gambar 1. Diagram segitiga tekstur tanah dan sebaran besaran butiran ... 4
Gambar 2. Batas8batas Attenberg ... 7
Gambar 3. Pengaruh kadar air terhadap konsistensi... 8
Gambar 4. Grafik kekuatan geser ... 9
Gambar 5. Keruntuhan tanah dalam proses pemotongan ... 10
Gambar 5. Alat uji pemadatan tanah (Uji Proctor) ... 12
Gambar 7. Alat uji geser langsung (Direct Shear Apparatus) ... 13
Gambar 8. Bagan alir kegiatan penelitian ... 14
Gambar 9. Penentuan titik8titik pengambilan contoh tanah ... 15
Gambar 10. Batas cair dan batas plastis ... 20
Gambar 11. Bagan indeks plastisitas ... 21
Gambar 12. Densitas tanah PT Laju Perdana Indah ... 22
Gambar 13. Densitas tanah Desa Buntu ... 22
Gambar 14. Densitas tanah Desa Gataksari ... 23
Gambar 15. Densitas tanah PG Jati Tujuh ... 23
Gambar 16. Densitas tanah Desa Cibatok ... 24
Gambar 17. Kekuatan geser pada A ... 26
Gambar 18. Kekuatan geser pada A1 ... 27
Tabel 1. Nilai indeks plastisitas dan macam tanah ... 8
Tabel 2. Pengklasifikasian tekstur tanah ... 19
Tabel 3. Batas Cair dan Batas Plastis Tanah ... 20
Tabel 4. Densitas maksimum dan kadar air optimum ... 24
Tabel 5. Kekuatan Geser ... 28
'
'
#!
&
Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh 4 faktor yaitu faktor tanah, faktor tanaman itu sendiri, faktor iklim dan faktor tindakan budidaya yang dilakukan. Tanah sangat berperan penting dalam kehidupan terutama dalam bidang pertanian. Tanah yang baik adalah tanah yang memiliki partikel yang halus dan kuat sehingga mampu menciptakan lingkungan yang lembab yang diperlukan untuk perkecambahan dan pertumbuhan akar.
Dalam pertanian tanah berfungsi sebagai tempat tumbuh dan penyedia nutrisi bagi tanaman. Sebagai tempat tumbuh tanaman, tanah harus mampu menopang tanaman agar mampu tegak berdiri dengan kokoh sedangkan sebagai penyedia nutrisi tanah harus mampu mengikat dan mendistribusikan air, udara dan unsur hara untuk tanaman. Kondisi tersebut tercapai pada tanah yang cukup kuat dan cukup gembur atau memiliki struktur remah. Untuk menciptakan kondisi yang demikian perlu dilakukan tindakan pengolahan tanah.
Pengolahan tanah meliputi (pengolahan tanah primer) berupa pembajakan ( ) dan (pengolahan tanah sekunder) yang merupakan kegiatan setelah pembajakan tanah yang biasanya berupa penggaruan ( ). Kegiatan pengolahan tanah merupakan kegiatan budidaya yang paling banyak memakan tenaga sehingga dalam kegiatan ini memerlukan alat bantu berupa alat dan mesin pertanian untuk mempercepat kegiatan tersebut.
Dalam pengaplikasian mekanisasi pertanian akan menghasilkan hubungan timbal balik antara tanah dalam hal ini sifat fisik dan mekanik tanah dengan alat dan mesin pertanian. Sifat8 sifat tanah yang menonjol diantaranya adalah (ketertembusan), pemampatan (konsolidasi), dan kekuatan geser. Sifat8sifat tersebut dipengaruhi oleh tekstur tanah. Dalam penggunaan alat dan mesin pertanian pemadatan akan terjadi pada tanah akibat berat dari alat dan mesin pertanian itu sendiri. Pemadatan ini akan berpengaruh terhadap proses budidaya selanjutnya yang dapat mempengaruhi produktivitas tanaman.
Tekstur tanah adalah perbandingan relatif fraksi8fraksi pasir, debu dan liat. Tekstur tanah merupakan penentu sifat8sifat fisika, fisika8kimia dan kimia tanah (Hakim . 1986). Dengan demikian maka fraksi penyusun tanah akan menentukan proses mekanisasi yang dilakukan karena dengan beranekaragamnya komposisi fraksi8fraksi penyusun tersebut akan menghasilkan sifat8 sifat tanah yang berbeda8beda pula.
Kekuatan geser merupakan kemampuan tanah untuk menahan beban tanpa mengalami kerusakan. Kekuatan geser ini dipengaruhi oleh gaya8gaya yang bekerja pada butiran8butiran, meliputi bagian yang bersifat kohesi dan bagian yang mempunyai gesekan. Kekuatan geser ini akan berpengaruh terhadap proses pengolahan tanah terutama oleh mesin (traktor). Dengan diketahuinya kekuatan geser tanah maka proses pengolahan tanah dapat berlangsung dengan efektif dan efisien.
mekanisasi pertanian. Penelitian ini dimaksudkan untuk menganalisis hubungan antara sifat fisik dan mekanik tanah dengan berbagai macam tekstur tanah yang diambil dari berbagai tempat.
'
(
Penelitian ! " " # #"# $ # % & # " ini bertujuan untuk:
1. Mengamati perbedaan sifat fisik (batas cair, batas plastis dan ) tanah pada berbagai tekstur tanah.
2. Mengamati perbedaan sifat mekanik (kekuatan geser) tanah pada berbagai tekstur tanah.
3. Menganalisis hubungan interaksi antara sifat fisik dan mekanik tanah pada berbagai tekstur tanah.
)'
$ #" "
Tanah dengan kandungan fraksi liat yang tinggi akan memiliki kekuatan geser yang besar sedangkan tanah yang memiliki kandungan fraksi pasir yang tinggi akan memiliki kekuatan geser yang lebih kecil.
'
Hasil penelitian ini bermanfaat sebagai:
1. Bahan pertimbangan bagi penggunaan mesin8mesin pertanian pada pengoperasian di lapang.
2. Bahan pertimbangan dalam peracangan alat dan mesin pertanian dalam menentukan jenis dan ukuran alat pengolah tanah.
'
*
'
#+
Menurut Harjowigeno (1995) tanah memiliki arti yang khusus dalam bidang pertanian. Menurutnya, tanah sebagai tempat tumbuhnya tanaman darat. Tanah merupakan hasil dari pelapukan batu yang bercampur dengan sisa8sisa bahan organik dari organisme (vegetasi atau hewan) yang hidup di atasnya atau di dalamnya. Dalam tanah juga terdapat air dan udara. Ikatan antara butiran8butiran yang relatif lemah dapat disebabkan oleh karbonat, zat organik, atau oksida8oksida yang mengendap di antara partikel8partikel (Hardiyatmo 1992).
Tanah merupakan campuran bahan mineral dengan bahan organik yang di dalamnya terdapat air yang berasal dari air hujan yang tertahan oleh tanah. Dalam proses pembentukannya terbentuk juga lapisan8lapisan tanah atau horison. Dengan demikian definisi ilmiah tanah adalah kumpulan dari benda alam di permukaan bumi yang tersusun dalam horison8horison, terdiri dari campuran bahan mineral bahan organik, air dan udara, dan merupakan media tumbuh untuk tanaman (Harjowigeno 1995).
Bahan mineral tanah terbentuk dari pelapukan batu8batuan yang nantinya terbentuk dalam berbagia ukuran yaitu pasir, debu, dan liat. Mineral tanah ini terdiri dari dua jenis yaitu mineral primer, yang merupakan mineral yang terbentuk dari pelapukan batuan yang dilapuk dan mineral sekunder yaitu mineral bentukan baru yang terbentuk selama proses pembentukan tanah berlangsung. Mineral primer pada umumnya dalam fraksi pasir dan debu sedangkan mineral sekunder umumnya dalam fraksi liat. Susunan mineral tanah berbeda8beda sesuai dengan mineral batu8batuan yang dilapuk (Harjowigeno 1995). Butiran8butiran mineral yang membentuk bagian padat dari tanah merupakan hasil pelapukan dari batuan. Ukuran dari setiap butiran padat tersebut sangat bervariasi dan sifat8sifat fisik dari tanah banyak tergantung dari faktor8faktor ukuran, bentuk, dan komposisi kimia dari butiran (Braja 1993).
Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah. Meski jumlahnya hanya 3 s.d. 5 % namun memiliki pengaruh yang besar terhadap sifat8sifat tanah yang salah satunya adalah sebagai granulator yang dapat memperbaiki struktur tanah. Tanah yang banyak mengandung bahan organik adalah tanah8tanah lapisan atas atau . Semakin ke lapisan bawah tanah maka kandungan bahan organik semakin berkurang. Oleh karena itu perlu dipertahankan (Harjowigeno 1995).
Air juga merupakan bahan penyusun tanah. Air dalam tanah akan ditahan (diserap) oleh masa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Air di dalam tanah dapat meresap ataupun ditahan karena adanya gaya8gaya adhesi, kohesi dan gravitasi (Harjowigeno 1995).
'
"
#
,'
# "
sebagai kelas tekstur. Pada umumnya tanah asli merupaka campuran dari butiran8butiran yang mempunyai ukuran yang berbeda8beda (Braja 1993).
Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah. Kelas tekstur tanah dikelompokkan berdasarkan perbandingan banyaknya butir8butir pasir, debu dan liat. Tanah8 tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap (menahan) air dan unsur hara. Tanah8tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi (Hardjowigeno 1995). Dalam sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur, tanah diberi nama atas dasar komponen utama yang dikandungnya, misalnya lempung berpasir ( ), lempung berlanau ( ), dan seterusnya (Braja 1993).
Terdapat hubungan yang erat antara tekstur tanah dengan sifat8sifat tanah yang lain, seperti kapasitas tukar kation (KTK), porositas, kecepatan infiltrasi dan permeabilitas (Soedarmo dan Prayoto 1985). Komposisi ketiga fraksi tanah akan menentukan sifat8sifat fisika, fisika8kimia dan kimia tanah. Sebagai contoh, besarnya lapangan pertukaran dari ion8 ion di dalam tanah amat ditentukan oleh tekstur tanah (Hakim . 1986).
Sifat fisik dan kesuburan tanah sanggat dipengaruhi oleh tekstur tanah. Dari segi fisis tanah, tekstur berperan pada struktur, rumah tangga, air dan udara serta suhu tanah. Dalam segi kesuburan, tekstur memegang peranan penting dalam pertukaran ion, sifat penyangga, kejenuhan basa dan sebagainya. Fraksi liat merupakan fraksi yang paling aktif sedangkan kedua fraksi yang lain disebut kurang aktif (Haridjadja 1980).
Braja (1993) menyatakan bahwa kelas tekstur dapat ditetapkan dengan menggunakan diagram segi tiga tekstur menurut USDA dalam Gambar 1. Sistem ini didasarkan pada ukuran batas dari butiran tanah yang meliputi:
a. Pasir : butiran dengan diameter 2.0 s.d. 0.05 mm b. Debu : butiran dengan diameter 0.05 s.d. 0.002 mm c. Liat: butiran dengan diameter lebih kecil dari 0.002 mm
Fraksi pasir terdiri dari pecahan8pecahan batu dengan berbagai ukuran dan bentuk. Butiran8butiran pasir hampir selalu terdiri dari satu macam zat mineral, terutama kwartz (Wesley 1973). Partikel8partikel pasir memiliki ukuran yang jauh lebih besar dan memiliki luas permukaan yang kecil (dengan berat yang sama) dibandingkan dengan partikel8partikel debu dan liat. Oleh karena luas permukaan pasir adalah kecil, maka peranannya dalam ikut mengatur sifat8sifat kimia tanah adalah kecil sekali. Disamping itu, disebabkan fraksi pasir itu memiliki luas permukaan yang kecil, tetapi memiliki ukuran yang besar, maka fungsi utamanya adalah sebagai penyokong tanah dalam disekelilingnya terdapat partikel debu dan liat yang lebih aktif. Kecuali terdapat dalam jumlah yang lebih kecil, maka jika semakin tinggi persentase pasir dalam tanah, makin banyak ruang pori8pori diantara partikel tanah semakin dapat memperlancar gerakan udara dan air (Hakim 1986).
Menurut Wesley (1973), debu merupakan bahan peralihan antara liat dan pasir halus. Fraksi ini kurang plastis dan lebih mudah ditembus air daripada liat dan memperlihatkan sifat dilatasi yang tidak terdapat pada liat. Luas pernukaan debu lebih besar dari luas permukaan pasir per gram, tingkat pelapukan debu dan pembebasan unsur8unsur hara untuk diserap akar lebih besar dari pasir. Partikel8partikel debu terasa licin sebagai tepung dan kurang melekat. Tanah yang mengandung fraksi debu yang tinggi dapat memegang air tersedia untuk tanaman (Hakim 1986).
Fraksi liat pada kebanyakan tanah terdiri dari mineral8mineral yang berbeda8beda komposisi kimianya dan sifat8sifat lainnya dibandingkan dengan debu dan pasir. Fraksi liat memiliki luas permukaan yang besar. Di dalam tanah molekul8molekul air mengelilingi partikel8partikel liat berbentuk selaput tipis, sehingga jumlah liat akan menentukan kapasitas memegang air dalam tanah. Permukaan liat dapat mengadsorbsi sejumlah unsur8unsur hara dalam tanah. Dengan denikian liat yang permukaannya bermuatan negatif dianggap sebagai penyimpan air dan makanan tanaman (Hakim 1986). Liat terdiri dari butiran8butiran yang sanggat kecil dan menunjukkan sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian8bagian bahan itu melekat satu sama lainnya, sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dirubah8rubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk asalnya, dan tanpa terjadi retakan atau terpecah8pecah (Wesley 1973).
-'
Menurut Haridjadja (1980) struktur tanah adalah susunan butiran tanah secara alami menjadi agregat dengan bentuk tertentu dan dibatasi oleh bidang8bidang dan Hardjowigeno (1995) mendefinisikan struktur tanah sebagai gumpalan kecil dari butiran8butiran tanah. Gumpalan struktur ini terjadi karena butir8butir pasir, debu dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida8oksida besi dan lain8lain. Gumpalan8gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda8beda.
Struktur tanah meliputi bentuk dan susunan agregat (tipe struktur), ukuran agregat (kelas struktur) dan kemantapan agregat (taraf perkembangan) (Haridjadja 1980).
.'
Tanah terdiri dari tiga fase yaitu cair, padatan dan gas. Fase cair adalah air tanah yang mengisi bagian8bagian atau seluruhnya dari ruangan kosong diantara zarah8zarah padat (Haridjadja 1980). Air terdapat di dalam tanah karena ditahan (diserap oleh masa tanah), tertahan oleh lapisan kedap air, atau keadaan drainase yang kurang baik. Gaya adhesi, kohesi dan gravitasi mempengaruhi ditahan atau meresapnya air dalam tanah (Hardjowigeno 1995)
Kadar air tanah merupakan nisbah antara berat air dengan berat tanah kering (basis kering), atau nisbah antara berat air dengan berat tanah basah (basis basah), atau nisbah antara volume air dengan volume tanah utuh (basis volume). Kadar air tanah dinyatakan dalam persen berat atau persen volume (sapei . 1990).
Haridjadja (1980) memaparkan bahwa penetapan kadar air tanah dapat dilakukan dilapangan dan laboratorium. Metode penentuan kadar air dapat diklasifikasikan menjadi gravimetrik, tensiometri, tahanan listrik dan pembauran neutron.
Cara gravimetrik dilakukan dengan cara sejumlah tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu 100oC hingga 110oC selama 24848 jam. Air yang hilang selama pemanasan merupakan air yang terdapat dalam tanah basah. Persamaan yang menyatakan besarnya kadar air tanah dapat dituliskan sebagai berikut:
= 100% (Kadar air basis kering)
dengan X adalah bobot contoh tanah dan Y adalah bobot contoh tanah yang telah dikeringkan di dalam oven (Haridjadja 1980).
/'
" " # "
Konsistensi tanah menunjukkan kekuatan daya kohesi butir8butir tanah atau daya kohesi butir8butir tanah dengan benda lain. Konsistensi tanah merupakan bagian dari ilmu yang mempelajari perubahan8perubahan bentuk ( ) dan aliran suatu benda ( ) atau sering disebut sebagai Ilmu Rheologi. Sifat8sifat rheologi tanah dipelajari dengan menentukan angka8angka Atterberg, yaitu angka8angka kadar air tanah pada beberapa kondisi tanah. Angka Atterberg meliputi batas cair, batas plastis, batas melekat. Dalam keadaan kering, tanah dibedakan ke dalam konsistensi lunak sampai keras. Dalam keadaan
basah dibedakan yaitu dari sampai atau yaitu
a. Batas Cai
lebih ban tanah dap berkurang sehingga 1995). b. Batas Pla
' ke segala (Harjowig suatu tana c. Indeks Pl
dengan ba = sedangka (Harjowig Fraksi8fra sesquioks 1986). penggara atau sang pada me tanah yan pada alat
macam ta
Gambar 2. Batas8batas Attenberg
tas Cair [( ) ( *((+]
Batas cair adalah jumlah air terbanyak yang dapat dit ih banyak tanah bersama air akan mengalir. Dengan kada ah dapat melekat pada alat pengolahan tanah seperti bajak kurang maka melekatnya melekatnya tanah pada alat pengo ingga bila kadar air terus berkurang tanah tidak dapat mele
tas Plastis [ ( * (+]
Batas plastis adalah kadar air dimana gulungan tan ' (digulung8gulung) lagi. Kalau ' tan segala jurusan. Pada kadar air lebih kecil dari batas plast rjowigeno 1995). Batas plastis merupakan batas terendah d tu tanah (Braja 1993).
eks Plastisitas [ * +]
Menurut Braja (1993) indeks plastisitas adalah perbe gan batas plastis suatu tanah, atau
Tanah8tanah liat pada umumnya memiliki indeks p angkan tanah8tanah berpasir mempunyai indeks plas rjowigeno 1995). Jumlah dan ciri bahan koloid mem fraksi liat silika menunjukkan plastisitas yang kuat quioksida. Monmorillonit lebih plastis dibandingkan denga
Menurut Haridjadja (1980) konsistensi memiliki p ggarapan tanah ( ). Pengolahan tanah dalam keadaan u sanggat kering akan menyebabkan rusaknya struktur tana
a memburuknya drainase tanah dan sukarnya akar mene ah yang mempunyai konsistensi baik umumnya mudah dio
a alat pengolah tanah (Harjowigeno 1995).
Dalam Hardiyatmo (1992) batasan mengenai indeks cam tanah dan kohesinya diberikan oleh Attenberg seperti p
pat ditahan tanah. Kalau air n kadar air yang tinggi ini, bajak dan cangkul. Bila air pengolahan juga berkurang, t melekat lagi (Harjowigeno
an tanah mulai tidak dapat tanah akan pecah8pecah s plastis tanah sukar diolah dah dari tingkat keplastisan
perbedaan antara batas cair
eks plastisitas yang tinggi plastisitas yang rendah mempengaruhi plastisitas. kuat dibandingkan dengan dengan liat koalinit (Hakim
iliki peran penting dalam eadaan yang sanggat basah tanah yang akan berimbas menembus tanah. Tanah8 ah diolah dan tidak melekat
Tabel 1. Nilai indeks plastisitas dan macam tanah
PI Sifat Macam Tanah Kohesi
0 Nonplastis Pasir Nonkohesif
< 7 Plastisitas rendah Lanau Kohesif sebagian 7817 Plastis sedang Lempung berlanau Kohesif
> 17 Plastisitas tinggi Lempung Kohesif
Kohnke (1980) menambahkan bahwa pengaruh dari kadar air mengakibatkan perubahan terhadap konsistensi. Hubungan antara konsistensi dan kadar air digambarkan seperti berikut.
Gambar 3. Pengaruh kadar air terhadap konsistensi
0'
# "
"
% # atau kerapatan lindak menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk pori8pori tanah. % # merupakan petunjuk kepadatan tanah, semakin padat suatu tanah maka semakin tinggi , artinya semakin sulit meneruskan air atau ditembus akar tanaman. Pada umumnya tanah berkisar antara 1.1 – 1.6 g/cm3. Akan tetapi ada juga beberapa jenis tanah yang mempunyai kurang dari 0.85 g/cm3 (Hardjowigeno 1995). Menurut Pramuhadi (2005), pertumbuhan dan produksi tebu maksimum serta pertumbuhan gulma minimum terjadi pada kisaran densitas tanah 1.2 – 1.3 g/cm3.
Pada suatu usaha pemadatan tanah yang tetap, tanah merupakan fungsi kadar air tanah. % # tanah meningkat mulai dari meningkatnya kadar air tanah dan mencapai puncak yang disebut sebagi kadar air optimum, selanjutnya menurun seiring dengan meningkatnya kadar air tanah (Hillel 1980).
1'
#
tertentu tanpa me tergantung pada ga
Kekuatan tanah terhadap d bahwa kekuatan butirannya sendiri akan ditahan oleh: a. Kohesi tergantu b. Gesekan
vertikal Couloum kuat geser tanah, dalam tanah. Hubu
Dalam tanah tidak tanah saja (c=0) s (Sunggono 1984).
Hardiyatm yang diperiksa di terlebih dahulu da yang mempengaru a. Kandun b. Bentuk c. Angka p d. Sejarah e. Tegang f. Perubah g. Tegang h. Cara pe i. Kecepa j. Kondisi k. Tekanan l. Kriteria
pa menyebabkan kerusakan pada tanah tersebut (Hillel 19 ada gaya8gaya yang bekerja diantara butir8butirnya (Wesley kuatan geser tanah merupakan gaya perlawanan yang dilak dap desakan atau tarikan (Hardiyatmo 1992). Wesley ( uatan geser tanah adalah akibat gerak relatif antara bu
endiri hancur. Menurut Hardiyatmo (1992), bila tanah me oleh:
ohesi tanah yang terkandung pada jenis tanah dan kepadata rgantung dari tegangan vertikal yang bekerja pada bidang g esekan antara butir8butir tanah yang besarnya berbanding lu ertikal pada bidang gesernya.
uloumb (1773) mendefinisikan fungsi f(σ) sebagai: = , c= kohesi tanah, σ =tegangan normal pada bidang runt Hubungan dari persamaan ini dapat digambarkan seperti be
Gambar 4. Grafik kekuatan geser
h tidak berkohesi, kekuatan gesernya hanya terletak pada g c=0) sedangkan pada tanah berkohesi dalam kondisi jenuh
984).
rdiyatmo (1992), mengungkapkan bahwa kekuatan geser ksa di laboratorium, biasanya dilakukan dengan besar be
ulu dan dikerjakan dengan menggunakan tipe peralatan khu engaruhi besarnya kekuatan geser tanah yang diuji di laborat
andungan mineral dan butiran tanah entuk partikel
ngka pori dan kadar air
ejarah tegangan yang pernah dialami egangan yang ada di lokasi (di dalam tanah)
erubahan tegangan selama pengambilan contoh dari dalam t ngan yang dibebankan sebelum pengujian
ara pengujian
ecepatan pembebanan
ondisi drainasi yang dipilih, drainasi terbuka ( ) atau ekanan air pori yang ditimbulkan
riteria yang diambil untuk penentuan kuat gesernya
llel 1980). Kekuatan tanah esley 1973).
g dilakukan oleh butir8butir sley (1973) menambahkan ara butiran, bukan karana ah mengalami pembebanan
padatannya, tetapi tidak ang geseran.
ing lurus dengan tegangan
tan dengan τ= g runtuh dan θ=sudut gesek
erti berikut.
pada gesekan antara butiran i jenuh, maka θ=0 dan τ=c
geser tanah dari benda uji sar beban yang ditentukan tan khusus. Beberapa faktor laboratorium adalah :
alam tanah
Terdapat langsung, yaitu:
a. Tanah b telah di b. Distribu c. Tekanan d. Deform
sebesar e. Pola teg bidang f. Drainas Luas bidang kont pengujian berlangs diabaikan.
Keruntuh permukaan pemot permukaan alat pe pengetahuna meng penjumlahan dari tanah ini dapat dir
dapat beberapa batasan ataupun kekurangan dalam peng
anah benda uji dipaksa untuk mengalami keruntuhan ( ) p lah ditentukan sebelumnya.
istribusi tegangan pada bidang kegagalan tidak seragam. ekanan air pori tidak dapat diukur.
eformasi yang diterapkan pada benda uji hanya terbatas pad ebesar alat geser langsung dapat digerakkan.
ola tegangan pada kenyataannya adalah sangat kompleks da idang tegangan utama berotasi ketika regangan geser ditamb
rainase tidak dapat dikontrol.
kontak antara tanah di kedua setengah bagian kotak ge erlangsung. Tetapi pengaruhnya sangat kecil pada hasil peng
runtuhan mekanis biasanya terjadi pada proses pemoton
pemotongan dalam ( ) tanah dan pad
alat pemotong. Dalam menganalisis mekanisme dari keruntu mengenai sifat mekanis tanah dalam hal ini kekuatan g n dari proses gesekan dan kohesi. Dengan menganalisis pat dirancang tipe alat pemotong yang efektif dan efisien (M
Gambar 5. Keruntuhan tanah dalam proses pem
pengujian kekuatan geser
) pada bidang yang
as pada gerakan maksimum
eks dan arah dari bidang8 ditambah.
tak geser berkurang ketika il pengujian, sehingga dapat
motong tanah pada bagian an pada batas tanah dengan eruntuhan tanah diperlukan tan geser yang merupakan alisis keruntuhan mekanis ien (McKyes, 1985).
'
'
2
Penelitian dilaksanakan mulai Agustus 2010 sampai Februari 2011 di Laboratorium Teknik Mesin dan Budidaya Pertanian Leuwikopo dan di Laboratorium Mekanika Dan Fisika Tanah, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
'
,'
!
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
' # & % ! ) 3
1) Cangkul
2) Plastik wadah contoh tanah 3) Sekop kecil (kored)
%' # & 3
1) Wadah (cawan) contoh tanah 2) Neraca elektronik
3) Mesin pengering (Oven)
+' ( # 4 ( 53
1) , dengan diameter 10 cm, volume 1 liter 2) %
3)
4) - seberat 2.5 kg 5) Neraca elektronik
Gambar 5. Alat uji pemadatan tanah (Uji Proctor)
' ( " " # " 4 " ) " ! " "53
1) Permukaan gelas/kaca yang halus 2) Silinder ᴓ 3 mm (sebagai acuan) 3) (pisau colet)
4) Ayakan ᴓ 0.42 mm
5) Peralatan pengukur kadar air tanah 6) Semprotan air
7)
8) Pembuat alur
Gambar 6. Alat uji batas cair (Standard Casagrande)
#' ( #"# &" &3
1) Peralatan uji geser langsung (# & ) 2) Peralatan pembuat contoh tanah ( )
Gambar 7. Alat uji geser langsung (Direct Shear Apparatus)
-'
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh tanah yang diambil dari:
1) Lahan tebu PT Laju Perdana Indah, site Oku Timur, Sumatra Selatan 2) Lahan Tebu PG Jati Tujuh, Subang, Jawa Barat
3) Lahan kering di Desa Gataksari Kecamatan Kejajar Kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah
4) Lahan kering di Desa Buntu kecamatan kejajar Kabupaten Wonosobo, Jawa Tengah
5) Lahan kering di Desa Cibatok Kecamatan Cibumbulang Kabupaten Bogor, Jawa Barat.
)'
Prosedur penelitian yang akan dilakukan secara garis besar meliputi pengambilan
contoh tanah, pengukuran kadar air dan tanah lapangan, pengeringan contoh tanah, persiapan contoh tanah, pengujian kekuatan geser langsung, pengujian konsistensi tanah, pengujian pemadatan tanah seperti terlihat bagan alir penelitian pada Gambar 8.,'
# &
% !
)
Gambar 8. Bagan alir kegiatan penelitian Mulai
Pengambilan Contoh Tanah
Pengeringan Contoh Tanah
Persiapan Contoh Tanah
Uji Geser Langsung Analisis Tekstur
Tanah
Uji Konsistensi
Selesai
Uji Pemadatan
Batas Cair dan Batas
Plastis
Kekuatan Geser Maksimum
Densitas Maksimum
dan Kadar Air Optimum
untuk Pemadatan
Gambar 9. Penentuan titik8titik pengambilan contoh tanah
-'
! " "
# "
Analisis tekstur tanah dilakukan untuk mengetahui persentase kandungan debu, liat, dan pasir yang terkandung dalam contoh tanah. Analisis ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah dan Sumber Daya Lahan, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Jumlah tanah yang dibutuhkan untuk analisis ini adalah 200 gram tiap contoh tanah.
.'
# &#
&
)
Sebelum dilakukan pengujian, contoh tanah harus dikering8udarakan terlebih dahulu. Dilakukan pengeringan dengan kondisi kering8udara agar sifat8sifat yang dimiliki tanah tidak berubah. Proses pengeringan contoh tanah dilakukan dalam kurun waktu 2 (dua) minggu di Laboratorium Teknik Mesin Dan Budidaya Pertanian Leuwikopo.
/'
# " $
)
Contoh tanah yang telah dikeringkan selanjutnya dihancurkan agar diperoleh tanah dengan lolos ayakan ᴓ 4.76 mm guna keperluan uji pemadatan dan kekuatan geser tanah dan juga tanah dengan lolos ayakan ᴓ 0.42 mm guna uji konsistensi tanah. Persiapan contoh tanah dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Dan Budidaya Pertanian Leuwikopo dengan alat bantu palu kayu, ayakan (ᴓ 4.76 mm dan ᴓ 0.42 mm), dan kantong plastik.
0'
(
" " # "
4 ( ) " &
5
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui batas cair dan batas plastis serta indeks plastisitas dari masing8masing contoh tanah. Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Dan Fisika Tanah.
' "# # # " ) 3
1) Contoh tanah lolos ayakan ᴓ 0.42 mm sebanyak 100 gram diletakkan di permukaan gelas/kaca es
1
5 4
2) Contoh tanah dibuat pasta dengan penambahan air, lalu ditutup selama 30 menit dengan kain basah
3) Pasta tanah dimasukkan ke mangkuk Casagranda setebal 1 cm, lalu dibuat alur 4) Arah pembuatan alur vertikal sedemikian sehingga tanah tidak rusak atau
tergeser
5) Memasang mangkuk ke alat Casagranda 6) Alat diputar dengan kecepatan 2 putaran/detik 7) Diketuk hingga kedua sisi bertemu sepanjang 1.5 cm
8) Hitung banyaknya ketukan, ukur kadar air di sekitar tempat pertemuan tersebut 9) Batas cair hasil percobaan terhadap contoh tanah adalah kadar air tanah pada 25
ketukan tanah bertemu. Caranya bisa ditempuh dengan interpolasi 3 kali dibawah 25 ketukan dan 3 kali di atas 25 ketukan pada batas ketukan antara 10 sampai 50 ketukan.
%' "# # # " ! " "3
1) Contoh tanah lolos ayakan ᴓ 0.42 mm sebanyak 100 gram diletakkan di permukaan gelas/kaca es
2) Contoh tanah dibuat pasta dengan penambahan air, lalu tutup selama 30 menit dengan kain basah
3) Contoh tanah dibuat silinder sebesar ᴓ 3 mm dengan tangan
4) Apabila gulungan contoh tanah retak sebelum mencapai ᴓ 3 mm maka tanah terlalu kering, harus diulangi
5) Apabila gulungan contoh tanah belum retak setelah mencapai ᴓ < 3 mm maka tanah terlalu basah, harus diulangi
6) Batas plastis tercapai apabila gulungan contoh tanah retak saat contoh tanah tepat mencapai ᴓ 3 mm
7) Tanah ᴓ 3 mm retak dikumpulkan ke dalam wadah sebanyak 6 gram, kemudian diukur kadar airnya, Langkah ini dilakukan 2 kali ulangan
8) Selisih perbedaan kadar air kedua ulangan tersebut tidak boleh lebih dari 2% 9) Batas plastis hasil percobaan terhadap contoh tanah adalah rata8rata nilai kadar
air kedua ulangan tersebut
1'
(
#
#"#
&"
&
Pengukuran kekuatan geser dalam penelitian ini dilakukan dengan uji geser langsung (# ) menggunakan alat uji geser langsung (#
& ). Contoh tanah yang akan diteliti dimasukkan ke dalam #
& kemudian diberikan beban vertikal (tegangan normal) yang konstan. Kemudian contoh tanah tersebut diberikan tegangan geser sampai nilai maksimum. Tegangan geser ini diberikan dengan kecepatan bergerak ( ) yang konstan dan cukup pelan (2% / menit) sehingga tegangan air pori selalu tetap nol.
Prosedur pengukuran kekuatan geser tanah menggunakan # & adalah sebagai berikut :
c. Letakkan / masukkan contoh tanah ke dalam kotak geser d. Pasang kotak geser ke peralatan geser
e. Set pengukur beban (R) dengan deformasi (δ) = 0 f. Beri beban normal (σ)
g. Pemberian beban normal minimal ada tiga macam, yaitu 0.5 kgf/cm2, 1.0 kgf/cm2, dan 1.5 kgf/cm2, supaya dapat dibuat kurva garis lurus dalam kurva τ terhadap σ. h. Beri beban geser dengan laju pembebanan 2% / menit
i. Catat beban (R) pada setiap deformasi (δ) sebesar 20 skala, dengan nilai k = 0.2693 kgf/skala R
j. Hitung kekuatan geser (τ) dengan rumus :
τ = R .k
A = 1/4 пDR .k 2
Dari ketiga kurva hubungan τ terhadap σ diperoleh τmax pada tiap kurva. Buat kurva hubungan τmax terhadap σ, sehingga diperoleh suatu garis lurus, dan didapatkan nilai kohesi (c) dan sudut gesek dalam (Φ)
6'
(
#
Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori8pori tanah dikeluarkan dengan salah satu cara mekanis. Cara mekanis yang digunakan dalam pemadaatan boleh bermacam8macam. Di lapangan biasanya dipakai cara menggilas, sedangkan dilaboratorium dipakai cara memukul. Untuk setiap daya pemadatan tertentu (certain compactive effort) kepadatan yang tercapai tergantung kepada banyaknya air di dalam tanah tersebut, yaitu kepapda kadar airnya. Air berlaku sebagai bahan pelumas sehingga tanah akan mudah dipadatkan dan ruang kosong antara butiran akan menjadi lebih kecil. Pada kadar air yang lebih tinggi lagi kepadatan akan turun lagi karena pori8pori tanah menjadi penuh terisi air yang tidak dapat dikeluarkan dengan cara memadatkan. Kepadatan tanah biasanya diukur (dinilai) dengan menentukan berat isi keringnya, bukan dengan menentukan angka porinya. Lebih tinggi berat isi kering maka lebih kecil angka pori dan lebih tinggi derajat kepadatannya (Wesley 1973).
Tujuan pemadatan di lapangan adalah mendapatkan tanah pada keadaan kadar air optimumnya, sehingga tercapai keadaan paling padaat. Dengan demikian tanah tersebut akan memiliki kekuatan yang relatif besar, yang kecil dan pengaruh air terhadapnya akan diperkecil (Wesley 1973). Jenis tanah, yang diwakili oleh distribusi ukuran8butiran, bentuk butiran tanah, berat spesifik bagian padat tanah dan jumlah serta jenis mineral lempung yang ada pada tanah mempunyai pengaruh besar terhadap harga berat volume kering maksimum dan kadar air optimum dari tanah tersebut (Braja 1993).
dipadatkan dengan baik pada waktu basah. Bekerja dengan tanah lempung yang basah akan mengalami banyak kesulitan (Hardiyatmo 1992).
Traksi dan alat transportasi dirancang untuk menghasilkan gaya traksi atau untuk memberikan pijakan bagi kendaraan agar pergerakan roda lebih optimum dan untuk pertimbangan energi. Ketika fungsi utama alat traksi terpenuhi, deformasi tanah menjadi bagian dari hubungan antara tanah dengan alat traksi dan harus diperhatikan (Reidy dan Reed, 1966). Traksi yang terjadi pada tanah akan mengakibatkan terjadinya pemadatan tanah dan intensitas kontak antara alat traksi dengan tanah akan meningkatkan pemadatan tanah (McKyes, 1985).
Uji ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik pemadatan (kompaksi) tanah yang tergantung oleh jenis tanah, ukuran partikel tanah, kadar air, dan perlakuan pemadatan. Uji kompaksi terhadap contoh tanah pada penelitian ini menggunakan metode dengan cara (perubahan dari kondisi kering ke basah) dan pengambilan contoh tanahnya secara (berulang8ulang).
Prosedur penelitian uji pemadatan tanah menggunakan metode adalah:
a. 3 kg contoh tanah lolos ayakan ᴓ 4.76 mm dimasukkan ke dalam wadah
b. Tanah dipadatkan dengan membuat 3 lapisan, masing8masing lapisan diberikan tekanan dengan sebanyak 25 kali ketukan
c. Bagian tepi atas tanah dipotong d. Ukur tanah dengan cara:
1) Timbang berat + (m1)
2) Timbang berat + + tanah padat (m2) 3) Hitung kadar air contoh tanah (w)
4) Hitung densitas basah (ρt) 5) Hitung densitas kering (ρd)
6) Hitung densitas tanah (ρs) dengan menggunakan persamaan:
ρs = ρw ( GS1 + 100w )
dimana : ρw = densitas air ( ≈ 1 g/cm3)
GS = ( ≈ 2.7 )
w = kadar air contoh tanah (%)
7) Kadar air tanah diubah dengan cara: a) Tanah dikeluarkan dengan alat b) Tanah dihancurkan kembali c) Ditambahkan air
7'
'
"
$
# % &
# "
[image:32.595.97.533.307.573.2]Sifat fisik tanah yang diamati dalam penelitian ini meliputi tekstur tanah, konsistensi tanah dan densitas tanah. Tekstur tanah merupakan faktor yang digunakan sebagai pembanding dalam penelitian ini. Menurut sistem klasifikasi tekstur tanah atas dasar persentase fraksi8fraksi penyusunnya oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) sampel8sampel yang digunakan dalam pengujian memiliki kelas tekstur lempung, lempung berpasir, lempung berliat, lempung liat berpasir dan liat. Sampel tanah dari PT Laju Perdana Indah dan Desa Buntu memiliki fraksi pasir yang besar yaitu 70% sedangkan fraksi liat yang paling tinggi terdapat pada sampel tanah dari lahan tebu PG Jati Tujuh dengan nilai 54.39%. Pengklasifikasian tekstur tanah secara lengkap tersaji pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengklasifikasian tekstur tanah
Lokasi
Tekstur pasir debu liat
kelas tekstur menurut USDA
(%) (%) (%)
Pulau Jawa Desa Cibatok Kecamatan Cibumbulang
Kabupaten Bogor 12.14 33.47 54.39 Liat ( )
Lahan Tebu PG Jati Tujuh 25.29 35.49 39.22 lempung berliat ( )
Desa Gataksari Kecamatan Kejajar Kabupaten
Wonosobo 44.17 36.06 19.77 Lempung (( )
Desa Buntu kecamatan kejajar Kabupaten
Wonosobo 70.33 19.04 10.63
lempung berpasir
( ( )
Pulau Sumatera
Lahan tebu PT Laju Perdana Indah 70.37 7.89 21.74 lempung liat berpasir
( )
Pengamatan pada konsistensi tanah meliputi pengamatan terhadap kadar air batas plastis ( ), kadar air batas cair ( ) ), dan indeks plastisitas tanah yang merupakan angka8 angka Attenberg. Konsistensi dalam pertanian dapat digunakan sebagai parameter mudah8tidaknya tanah untuk diolah. Hasil pengamatan terhadap parameter konsistensi tanah tersaji dalam Tabel 3 dan data mengenai masing8masing sampel tersaji pada Lampiran 1.
bagian penyusun tanah akan saling berikatan dan melekat satu dengan yang lainnya. Kadar air batas cair dan batas plastis contoh tanah yang diuji tersaji pada Gambar 10.
Tabel 3. Batas Cair dan Batas Plastis Tanah
Tekstur Konsistensi
Lokasi
Batas Cair
Batas
Plastis Indeks Plastisitas Pasir Debu Liat Kelas
Tekstur
(%) (%) (%)
Desa
Cibatok 12.14 33.47 54.39 liat 56.01 35.96 20.05
Jati
Tujuh 25.29 35.49 39.22
Lempung
Berliat 54.08 24.84 29.24
Laju Perdana Indah
70.37 7.89 21.79 Lempung
liat berpasir 40.40 20.05 20.34 Desa
Gataksari 44.17 36.06 19.77 Lempung 8 8 8
Desa
Buntu 70.33 19.04 10.63
Lempung
[image:33.595.132.517.149.559.2]Berpasir 8 8 8
Gambar 10. Batas cair dan batas plastis
Pada contoh tanah dari Desa Buntu dan Desa Gataksari besarnya nilai kadar air batas cair dan batas plastis tidak dapat diuji. Pada pengujian batas cair tanah yang telah menjadi pasta sulit dibentuk di mangkuk kuningan dan pada saat telah mampu dibentuk kadar air yang tercapai terlalu tinggi sehingga hanya dalam lima ketukan saja tanah telah menyatu. Pada pengujian batas plastis tanah tidak dapat digulung8gulung. Tidak mampunya kedua contoh tanah tersebut untuk diuji disebabkan karena keduanya tidak memiliki jumlah fraksi liat yang cukup. Nilai batas plastis dan batas cair tidak dapat diperoleh disebabkan karena tingginya fraksi debu. Fraksi debu bersifat sanggat mudah menyerap air namun memiliki ikatan yang lemah sehingga tanah dengn fraksi debu yang tinggi akan lebih cepat basah dan berikatan lemah.
Dari pengujian sampel tanah diperoleh data indeks plastisitas seperti pada Gambar 11 dan Gambar 12. Pada kurva tampak bahwa indeks plastisitas dari sampel tanah yang diambil dari Desa
56,01 54,08 40,40 0 0 35,96 24,84 20,05 0 0 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00
Cibatok Jati Tujuh LPI Gataksari Buntu
485
"
Buntu dan Desa Gataksari memiliki nilai nol. Hal ini karena nilai batsa cair dan batas plastisnya tidak dapat diperoleh.
[image:34.595.123.520.244.425.2]Menurut Harjowigeno (1992) tanah8tanah liat pada umumnya memiliki indeks plastisitas yang tinggi sedangkan tanah berpasir memiliki indeks plastisitas yang rendah. Dari hasil pengujian, tanah Cibatok yang memiliki fraksi liat lebih banyak indeks plastisitasnya lebih rendah dibandingkan dengan tanah Jati Tujuh. Bahkan indeks plastisitas tanah Cibatok hampir sama dengan tanah LPI yang memiliki fraksi pasir lebih tinggi yaitu 70.37%. Fenomena ini bisa disebabkan oleh berbedanya jenis fraksi liat yang terkandung dalam masing8masing sampel tanah seperti yang telah dipaparkan oleh Hakim (1986) bahwa monmorillonit lebih plastis dibandingkan dengan liat koalinit. Namun demikian pembahasan lebih mendalam mengenai jenis8jenis liat tidak menjadi bahasan dalam penelitian ini.
Gambar 11. Bagan indeks plastisitas
Tanah jati tujuh akan lebih mudah diolah dibandingkan dengan tanah yang lainnya, hal ini disebabkan karena tanah dengan indeks plastisitas yang tinggi akan lebih mudah diolah dibandingkan dengan tanah yang memiliki indeks plastis yang kecil. Pada selang batas plastis dan batas cair tanah akan mudah diolah. Pada daerah di bawah batas plastis tanah akan sulit diolah karean keras dan hasil dari pengolahan tanah akan berupa gumpalan. Pada kondisi setelah batas cair tanah akan sulit diolah.
Pemadatan tanah diperoleh dengan uji Proctor terhadap kelima sampel tanah yang digunakan dalam penelitian. Pengujian ini dilakukan untuk memperoleh hubungan antara kadar air dengan berat volume kering tanah ( ) yang nantinya akan digunakan untuk mementukan kadar air optimum dan berat volume kering maksimum. Hasil dari pengujian pemadatan tahah terlampir dalam Lampiran 2.
Pemadatan tanah dilakukan bertahap dengan melakukan manipulasi kadar air pada sampel tanah. Berat volume kering tanah ( ) dalam hal ini densitas yang diperoleh pada mulanya akan turun dan berikutnya akan naik hingga mencapai maksimum. Setelah mencapai titik maksimum ia akan turun, hal ini berjalan dengan bertambahnya kadar air. Kadar air pada densitas maksimum ini adalah kadar air optimum yang merupakan nilai kadar air yang terbaik untuk mencapai densitas terbesar atau kepadatan maksimum. Berikut adalah gambar masing8masing contoh tanah.
19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59
485
Gambar 12. Densitas tanah PT Laju Perdana Indah
Gambar 13. Densitas tanah Desa Buntu y = 80,000x3+ 0,003x2+ 0,011x + 1,440
R² = 0,956 y = 82E805x3+ 0,001x28 0,070x + 2,696
R² = 1
1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,6 2,8
1,80 6,80 11,80 16,80 21,80
#
"
"
4&
9+
+5
485
Dry Bulk Density Air Void Ratio
y = 84E805x3+ 0,001x28 0,012x + 1,398
R² = 0,863
y = 81E805x3+ 0,001x28 0,068x + 2,691
R² = 1
1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5
2,55 7,55 12,55 17,55 22,55 27,55 32,55
#
"
"
4&
9+
+5
485
[image:35.595.85.526.81.745.2]Gambar 14. Densitas tanah Desa Gataksari
Gambar 15. Densitas tanah PG Jati Tujuh
y = 89E806x3+ 0,000x28 0,015x + 1,068
R² = 0,911
y = 85E806x3+ 0,000x28 0,057x + 2,622
R² = 1
0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2
10 20 30 40 50 60
#
"
"
4&
9+
+5
485
Dry Bulk Density
y = 81E805x3+ 0,001x28 0,065x + 2,677
R² = 1
y = 86E805x3+ 0,002x28 0,026x + 1,513
R² = 0,876 1,3
1,5 1,8 2,0 2,3 2,5
6,70 11,70 16,70 21,70 26,70 31,70 36,70
#
"
"
4&
9+
+5
485
Gambar 16. Densitas tanah Desa Cibatok
Dalam hal pengaruh penambahan air terhadap perubahan densitas, pada tanah yang memiliki fraksi pasir yang tinggi densitas tanah tidak akan berubah terlalu jauh jika dibandingkan dengan tanah yang fraksi pasirnya rendah, hal ini diakibatkan karena fraksi debu dan fraksi liat akan lebih sulit dipadatkan dalam kondisi basah. Dengan demikian tanah yang memiliki fraksi debu dan liat akan lebih sulit untuk dilalui mesin pertanian jika dalam keadaan basah. Dari grafik densitas tanah di atas diperoleh besarnya jarak kadar air dalam pengukuran kekuatan geser yaitu A1, A dan A2.
Tabel 4. Densitas maksimum dan kadar air optimum
Tekstur Uji Proctor
Lokasi Pasir Debu Liat Kelas Tekstur
Densitas Maksimum
Kadar Air Optimum
(%) (g/cc) (%)
Laju Perdana Indah
70.37 7.89 21.79 Lempung
liat berpasir 1.7844 15
Desa
Buntu 70.33 19.04 10.63
Lempung
Berpasir 1.4527 20
Desa
Gataksari 44.17 36.06 19.77 Lempung 1.0867 43
Jati
Tujuh 25.29 35.49 39.22
Lempung
Berliat 1.5597 23
Desa
Cibatok 12.14 33.47 54.39 liat 1.3404 30
Perbandingan fraksi penyusun tanah mempengaruhi besarnya kadar air optimum tanah. Dari hasil penelitian tampak bahwa semakin besar fraksi pasir yang terdapat pada tanah maka kadar air
y = 86E805x3+ 0,004x28 0,071x + 1,579
R² = 0,892
y = 88E806x3+ 0,001x28 0,063x + 2,664
R² = 1
1,15 1,35 1,55 1,75 1,95 2,15 2,35
8,5 13,5 18,5 23,5 28,5 33,5 38,5
# " " 4& 9+ +5 485
[image:37.595.133.503.495.704.2]optimum tanah semakin kecil, hal ini terjadi pada contoh tanah dari LPI dengan kadar air optimum 15% dan Desa Buntu dengan kadar air optimum 20% yang memiliki fraksi pasir 70%. Contoh tanah dari Desa Cibatok, Jati Tujuh dan Gataksari memiliki kadar air optimum yang tinggi, hal ini diakibatkan karena tanah ini memiliki kandungan fraksi debu dan liat yang lebih besar, fraksi debu dan liat ini memiliki luas permukaan yang lebih besar daripada pasir sehingga memiliki kemampuan untuk memegang air yang tinggi. Tabel 4 menunjukkan nilai densitas maksimum dan kadar air optimum untuk masing8masing contoh tanah diurutkan berdasarkan nilai fraksi pasir yang terkandung dalam tanah.
Tingginya kadar air optimum contoh tanah Cibatok terjadi karena sampel tersebut memiliki fraksi liat yang tinggi. Fraksi liat merupakan fraksi yang berluas permukaan besar sehingga memiliki kemampuan untuk menahan air yang tinggi. Kadar air yang paling tinggi berada pada contoh tanah dari Desa Gataksari yang diakibatkan karena fraksi debu yang tinggi. Dari pengujian yang dilakukan terlihat bahwa semakin besar fraksi debu maka kadar air optimumnya akan semakin besar, hal ini dikaibatkan karana karakteristik debu yang mudah ditembus air.
Densitas maksimim contoh tanah yang diperoleh berkisar antara 1.0867 s.d. 1.7844 g/cc. Densitas maksimum paling besar terjadi pada contoh tanah LPI dan paling kecil terjadi pada contoh tanah dari Gataksari. Menurut Setjamidjaja dan Wirasmoko (1994) tanah berpasir memiliki densitas antara 1.2 s.d. 1.8 g/cc dan tanah8tanah berlempung dan liat antara 1.0 s.d. 1.6 g/cc. Sesuai dengan fungsinya yaitu sebagai penyokong tanah, fraksi pasir akan menghasilkan densitas yang tinggi. Sifat fraksi debu yang kurang melekat mengakibatkan tanah dengan fraksi debu yang besar akan memiliki densitas yang rendah.
Selain tekstur tanah, kadar air akan mempengaruhi besarnya densitas. Dari hasil pengujian yang dilakukan, tanah yang memiliki kadar air optimum yang rendah akan memiliki densitas yang tinggi. Dapat dilihat pada Tabel 4, tampak bahwa tanah LPI yang memiliki kadar air optimum yang rendah densitas maksimumnya paling tinggi, sebaliknya pada tanah Gataksari yang memiliki kadar air optimum paling tinggi densitas maksimumnya rendah. Densitas maksimum tanah dalam penelitian ini pada umumnya berada di daerah di sekitar kadar air batas plastis.
Dari data densitas yang diperoleh dapat dilihat bahwa tanah LPI akan sulit diolah karena memiliki densitas yang besar. Selain itu pertumbuhan perakaran pada tanah LPI akan lebih sulit. Tingginya densitas tanah akan terjadi akibat dilewatinya tanah oleh alat dan mesin pertanian yang berkali8kali. Menurut McKyes . (1979) tanaman jagung pada densitas 1.13 g/cc dan 1.37 g/cc akan menghasilkan produksi maksimum 12.2 ton/ha dan 11.5 ton/ha. Pada densitas maksimum tanah Cibatok telah memenuhi syarat untuk tanaman jagung sedangkan tanah Desa Buntu, Jati Tujuh dan LPI membutuhkan pengolahan tanah untuk memperkecil densitasnya. Densitas tanah Gataksari sudah memenuhi untuk pertumbuhan tanaman jagung.
'
#
$
# % &
# "
Kemampuan tanah untuk menahan tekanan tanpa terjadi keruntuhan ditentukan melalui kekuatan geser. Parameter yang ada pada kekuatan geser ini meliputi gesekan dalam dan kohesi. Dengan beragamnya kelas tekstur tanah yang diuji maka akan menyebabkan keragaman sifat tanah, dalam hal ini sifat tanah yang dimaksug adalah sifat mekanik tanah berupa kekuatan geser. Kekuatan geser yang diamati pada pengujian ini adalah kekuatan geser pada daerah kadar air optimum dimana tanah dimanipulasi kadar airnya sehingga mendekati kadar air optimum (A) dan di daerah kurang dari 10% sebelum (A1) dan sesudah (A2) kadar air optimum. Dari hasil pengujian tersebut diperoleh data yang tersaji pada tabel 5. Besarnya kekuatan geser pada masing8masing tegangan normal berkisar antara 0.31181.526 kg/cm2 pada τ0.5, 0.44881.753 kg/cm2 pada τ1.0 dan 0.46982.214 kg/cm2 pada τ1.5. hasil pengukuran kekuatan geser masing8masing tanah tersaji pada Lampiran 3.
[image:39.595.77.528.344.777.2]Berdasarkan kohesi yang dimilikinya tanah digolongkan dalam dua jenis yaitu tanah berkohesi dan tanah tidak berkohesi. Kohesi ini sangat dipengaruhi oleh fraksi liat pada tanah. Dari percobaan yang diperoleh, tanah dari Jati Tujuh memiliki kohesi yang besar dimana fraksi liat tanah ini tinggi yaitu 39.22%. Kohesi ini tergantung pada macam tanah dan kepadatan butirannya dimana semakin tinggi kepadatan tanah pada tanah yang sama maka kohesinya akan semakin tinggi.
Gambar 17. Kekuatan geser pada A
y = 1,108x + 0,354
y = 0,459x + 0,431 y = 0,912x + 0,350
y = 0,817x + 0,175
y = 0,632x + 0,498
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
0 0,5 1 1,5 2
#
#"
#
4
&
9+
-5
#& & ! 4 &9+ -5
Gambar 18. Kekuatan geser pada A1
Gambar 19. Kekuatan geser pada A2
y = 1,198x + 0,004
y = 0,687x + 1,126 y = 0,836x + 0,855
y = 0,941x + 0,389
y = 0,748x + 0,994
0 0,5 1 1,5 2 2,5
0 0,5 1 1,5 2
#
#"
#
4
&
9+
-5
#& & ! 4 &9+ -5
Buntu Jati Tujuh Laju Perdana Indah Gataksari Cibatok
y = 0,952x + 0,393
y = 0,158x + 0,250
y = 0,547x + 0,174 y = 0,933x + 0,061
y = 0,383x + 0,346
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
0 0,5 1 1,5 2
#
#"
#
4
&
9+
-5
#& & ! 4 &9+ -5
Terdapat hubungan antara kohesi tanah dan indeks plastisitas. Dari data tampak bahwa semakin tinggi indeks plastisitas tanah maka nilai kohesi yang dimiliki akan semakin besar. Seperti yang telah dibahas pada sub bab konsistensi berbedanya jenis fraksi liat akan mempengaruhi konsistensi yang akan berpengaruh juga terhadap kohesi. Dalam kohesi terdapat pola menurun dengan bertambahnya kadar air, hal ini sesuai dengan yang dikemukakan oleh Kohnke (1980) pada pengaruh kadar air terhadap konsistensi.
Pengujian kekuatan geser di daerah sebelum densitas maksimum, kekuatan geser terbesar dicapai oleh sampel dari Jati Tujuh kemudian diikuti oleh sampel dari Desa Cibatok dan paling kecil dicapai oleh tanah dari Desa Buntu. Kohesi yang besar dari sampel Jati Tujuh dan Cibatok mengakibatkan besarnya kekuatan geser pada kondisi ini. Kohesi sampel dari Desa Buntu sanggat kecil pada pengujian ini, hal ini mengakibatkan kekuatan geser dari tanah ini lebih kecil dari yang lainnya. Namun demikian sudut geser dari tanah ini lebih besar dibandingkan yang lainnya.
[image:41.595.119.524.385.661.2]Pada daerah densitas maksimum kekuatan geser contoh tanah dari Desa Buntu lebih besar dibandingkan dengan yang lainnya. Walaupun kohesi pada contoh tanah dari Desa Buntu kecil namun sudut geser dalamnya lebih besar sehingga mengakibatkan kekuatan gesernya besar pula. Pada tanah dari Desa Cibatok meski memiliki kohesi yang paling besar namun sudut gesernya kecil sehingga kekuatan gesernya kecil. Tanah dari Desa Buntu memiliki kekuatan geser yang besar dibandingkan yang lainnya pada pengujian kekuatan geser setelah densitas maksimum sedangkan tanah dari Jati Tujuh dan Desa Cibatok memiliki kekuatan geser yang kecil.
Tabel 5. Kekuatan Geser
Lokasi
Tekstur
Densitas kekuatan geser Pasir Debu Liat Kelas
Tekstur
τ0.5 τ1.0 τ1.5
(%) (g/cc) (kg/cm2)
Desa Cibatok 12.14 33.47 54.39 liat
A1 1.3249 1.364 1.753 2.113 A 1.3745 0.827 1.107 1.459 A2 1.3031 0.556 0.693 0.939 Lahan Tebu
PG Jati Tujuh 25.29 35.49 39.22
Lempung Berliat
A1 1.5805 1.526 1.703 2.214 A 1.5578 0.642 0.930 1.101 A2 1.4276 0.311 0.448 0.469 Lahan tebu
PT Laju Perdana Indah
70.37 7.89 21.79
Lempung liat berpasir
A1 1.7239 1.305 1.629 2.141 A 1.8654 0.823 1.231 1.735 A2 1.6783 0.457 0.703 1.004
Desa
Gataksari 44.17 36.06 19.77 Lempung
A1 1.0813 0.952 1.145 1.894 A 1.0864 0.573 1.015 1.391 A2 1.0129 0.564 0.922 1.497
Desa Buntu 70.33 19.04 10.63 Lempung Berpasir
A1 1.4421 0.623 1.164 1.821 A 1.5016 0.867 1.547 1.975 A2 1.4334 0.888 1.309 1.840
memiliki kohesi yang besar belum tentu memiliki kekuatan geser yang besar pula. Sudut geser dalam pada sampel yang memiliki fraksi liat yang sedikit memiliki nilai yang lebih kecil, namun demikian kombinasi dari ketiga fraksi tanah akan menghasilkan beragam nilai sudut geser dalam. Sampel dari Desa Buntu kohesi dari tanah meningkat terhadap penambahan air, hal ini diakibatkan karena pada kondisi ini tanah masih dalam keadaan kering sehingga antar fraksi penyusun tanah belum berikatan dan mengakibatkan kohesi yang rendah. Secara umum kekuatan geser tanah pada daerah disekitar densitas maksimum di pengujian ini akan menurun dengan naiknya kadar air, tampak pada seluruh contoh tanah kecuali tanah dari Desa Buntu kekuatan gesernya meningkat dengan bertambahnya kadar air. Kekuatan geser terbesar terjadi pada daerah sebelum kadar air optimum atau sebelum diperoleh densitas maksimum. Hal ini terjadi karena air yang diikat tanah akan menurunkan kohesi tanah sehingga kekuatan gesernya akan turun. Tingginya kekuatan geser ini akan berakibat pada sulitnya tanah untuk diolah atau besarnya daya yang dibutuhkan untuk mengolah tanah tersebut.
Tabel 6. Kohesi dan sudut geser dalam
Lokasi Tekstur Kohesi sudut geser dalam kekuatan geser Pasir Debu Liat Kelas
Tekstur
τ0.5 τ1.0 τ1.5
(%) (kg/cm2) (o) (kg/cm2)
Desa
Cibatok 12.14 33.47 54.39 liat
A1 0.994 36.80 1.364 1.753 2.113 A 0.498 32.30 0.827 1.107 1.459 A2 0.346 20.91 0.556 0.693 0.939
Jati Tujuh 25.29 35.49 39.22 Lempung Berliat
A1 1.126 34.49 1.526 1.703 2.214 A 0.431 23.36 0.642 0.930 1.101 A2 0.250 8.98 0.311 0.448 0.469 Laju
Perdana Indah
70.37 7.89 21.79
Lempung liat berpasir
A1 0.855 39.90 1.305 1.629 2.141 A 0.350 42.36 0.823 1.231 1.735 A2 0.174 28.63 0.457 0.703 1.004 Desa
Gataksari 44.17 36.06 19.77 Lempung
A1 0.389 43.26 0.952 1.145 1.894 A 0.175 39.25 0.573 1.015 1.391 A2 0.061 43.01 0.564 0.922 1.497 Desa
Buntu 70.33 19.04 10.63
Lempung Berpasir
A1 0.004 50.15 0.623 1.164 1.821 A 0.354 47.93 0.867 1.547 1.975 A2 0.393 43.59 0.888 1.309 1.840
7'
'
#"
$ !
1. Perbedaan tekstur tanah akan mengakibatkan perbedaan sifat fisik tanah, yaitu dengan bertambahnya kandungan fraksi pasir dalam tanah maka akan meningkatkan . Dengan meningkatnya fraksi liat dalam tanah akan meningkatkan indeks plastisitas tanah. 2. Perbedaan tekstur tanah akan mengakibatkan perbedaan sifat mekanik tanah, yaitu kekuatan
geser tanah akan meningkat dengan meningkatnya kandungan fraksi liat dengan meningkatkan kohesi dan fraksi pasir akan meningkatkan kekuatan geser dengan meningkatkan sudut geser dalamnya.
3. Sifat fisik tanah akan mempengaruhi sifat mekanik tanah, yaitu tanah yang memiliki indeks plastisitas yang lebih tinggi akan mempunyai kekuatan geser yang tinggi.
'
Braja MD, Endah N, Mochtar IB. 1993. , * ' - / ) 0 . Jakarta : Penerbit Airlangga.
Hakim N, Nyakpa MY, Lubis AM, Nugroho SG, Diha MA, Hong GM, Bailey HH. 1986. # ' . Lampung: Universitas Lampung.
Hardiyatmo HC. 1992. , . Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.
Hillel D. 1980. 1 . New York: Academic Press.
Hardjowigeno S. 1987. . Bogor: Jurusan Ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Haridjadja, O. 1980. 2 . Bogor: Staf Dept Ilmu Tanah IPB.
Kalsim, D.K. 1989. 2 ( . . Bogor: Laboratorium Teknik Tanah dan air, Jurusan Mekanisasi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Kohnke, Helmut. 1980. . New Delhi: Tata McGrawl8Hill Publishing company LTD. McKyes, E. 1985. . Amsterdam, Netherlands: Elsevier Science Publisher.
Pramuhadi, G. 2005. # 3 % ( ! .
Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Soepardi G. 1983. . Bogor: Jurusan Ilmu Tanah Institut Pertanian Bogor. Sunggono, Kh.1984. , Bandung: Nova.
$
,'
" !
(
" " # "
,' )
*
(
'
" )
No MC MB MK KA Ketukan
36 24,12 33,52 30,29 52,35008 36
60 23,91 31,88 29,05 55,05837 21
132 23,79 36,4 31,89 55,67901 17
130 23,65 35,5 31,09 59,27419 8
%'
" ! " "
No MC MB MK KA
14 23,18 29,96 28,61 24,86188 48 22,96 29,65 28,32 24,81343
Rerata 24,83766
Ket:
No : Nomor cawan
MC : Massa cawan (g)
MB : Massa tanah sebelum dikeringkan dengan oven (g) MK : Massa tanah setelah dikeringan dengan oven (g) KA : Kadar air (%)
y = 80,236x + 60,44 R² = 0,941
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
1 10 100
485
* ! #
*
(
$
,'
" !
(
" " # " 4
5
-' )
(
#
4
5
'
" )
No MC MB MK KA Ketukan
9 24,01 37,05 33,54 36,83106 55
17 23,67 39,11 34,74 39,47606 36
107 23,02 37,36 33,12 41,9802 18
45 23,81 40,3 35,26 44,01747 9
%'
" ! " "
No MC MB MK KA
90 24,18 30,88 29,76 20,07168 16 22,8 29,63 28,49 20,03515
Rerata 20,05342
Ket:
No : Nomor cawan
MC : Massa cawan (g)
MB : Massa tanah sebelum dikeringkan dengan oven (g) MK : Massa tanah setelah dikeringan dengan oven (g) KA : Kadar air (%)
y = 80,152x + 45,06 R² = 0,991
36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
1 10 100
485
* ! #
$
,'
" !
(
" " # " 4
5
.' )
#" ) %
'
" )
No MC MB MK KA Ketukan
63 23,41 29,62 27,46 53,33 50
99 23,01 28,79 26,76 54,13 40
68 24,18 31,04 28,47 59,91 10
134 23,81 32,23 29,25 54,78 35
10 23,89 36,49 32,01 55,17 27
124 23,77 35,62 31,32 56,95 20
%'
" ! " "
No MC MB MK KA
71 23,42 31,91 29,67 35,84
128 23,12 31,68 29,41 36,09
Rerata 35,96
Ket:
No : Nomor cawan
MC : Massa cawan (g)
MB : Massa tanah sebelum dikeringkan dengan oven (g) MK : Massa tanah setelah dikeringan dengan oven (g) KA : Kadar air (%)
y = 80,157x + 60,49 R² = 0,900
52,00 53,00 54,00 55,00 56,00 57,00 58,00 59,00 60,00 61,00
1 10 100
485
* ! #
) %
$
-'
" !
(
+
,' )
#"
"
Parameter Simbol Satuan Hasil Pengukuran
I II III IV V VI VII VIII IX X
Berat (mold + base plate) m1 g 4604,8 4604,8 4604,8 4604,8 4604,8 4604,8 4604,8 4604,8 4604,8 4604,8 Berat (mold + base plate + tanah) m2 g 5683 5801 5855,6 5927,7 6001,2 6070,8 6181,8 6181,2 6177,7 6163,7
Volume contoh tanah V cc 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
Kadar air tanah w % 10,20 20,22 23,60 29,64 32,09 37,23 41,72 46,88 51,54 56,32
Densitas air ρw g/cc 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Specific Gravity Tanah GS 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7 2,7
Densitas basah contoh tanah ρt g/cc 1,0782 1,1962 1,2508 1,3229 1,3964 1,466 1,577 1,5764 1,5729 1,5589 Densitas kering contoh tanah ρd g/cc 0,9784 0,9950 1,0120 1,0204 1,0572 1,0683 1,1128 1,0733 1,0379 0,9972 Densitas tanah ρs g/cc 2,1172 1,7466 1,6493 1,4997 1,4467 1,3465 1,2697 1,1917 1,1289 1,0711
y = 89E806x3+ 0,000x28 0,015x + 1,068
R² = 0,911
y = 85E806x3+ 0,000x28 0,057x + 2,622
R² = 1
0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2
10 20 30 40 50 60
#
"
"
4&
9+
+5
Lam
