Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V‐1
V. BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH
(ASTM D 427-98)
I. MAKSUD :
Maksud percobaan ini meliputi pemeriksaan-pemeriksaan untuk menentukan data dari tanah subgrade, yang meliputi : batas susut, angka susut, susut volumetrik dan susut linear.
II. ALAT :
1. Cawan porselen. 2. Spatel.
3. Cawan susut dari porselen atau monel, berbentuk bulat dengan alas datar, berdiameter ± 4,44 cm dan tinggi ± 1,27 cm.
4. Pisau perata (straight edge)
5. Alat pengukur volume tanah yang terdiri atas mangkok gelas, pelat gelas dengan 3 paku, dan air raksa.
6. Gelas ukuran 25 cc.
7. Timbangan dengan ketelitian 0,10 gram.
Alat Uji Batas Susut dan Faktor Susut Tanah
III. BENDA UJI :
Siapkan ± 30 gram contoh tanah yang telah dibersihkan dari butir-butir tertahan saringan no. 40 (0,425 mm). Jika contoh tanah dari lapangan mengandung butir-butir yang lebih
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V‐2 besar dari 0,425 mm, keringkan tanah di udara. Kemudian remukkan pada mortar porselen dengan menggunakan pestel dengan kepala terbungkus karet, sehingga butir-butir terpisah, tanpa merusak butir-butir-butir-butir. Kemudian saring dengan saringan no. 40, maka bagian yang lewat saringan digunakan sebagai benda uji.
IV. PELAKSANAAN :
1. Taruh contoh tanah pada cawan porselen dan aduk secara baik sampai betul-betul merata dengan air destilasi secukupnya, sehingga mengisi semua pori tanah dan jangan sampai ada udara terperangkap didalamnya.
Banyaknya air sedemikian sehingga bila benda uji berupa tanah plastis air lebih 10 peren dari batas cair, sedang bila benda uji berupa tanah kurang plastis buatlah sehingga konsistensi tanah sedikit diatas batas cair.
2. Tentukan berat dan volume cawan susut.
Bersihkan cawan, kemudian timbang dan catat beratnya. Untuk menentukan volume cawan, taruhlah cawan dalam mangkok porselen, isi dengan air raksa sampai penuh. Tekan dengan pelat gelas rata diatas permukaan cawan, jaga jangan ada udara terperangkap. Bersihkan air raksa yang melekat di luar cawan. Pindahkan air raksa pada mangkok lain dan tentukan beratnya, volume cawan sama dengan berat air raksa dibagi berat jenisnya.
3. Isilah cawan dengan tanah basah yang telah disiapkan.
Olesi tipis bagian dalam cawan dengan vaselin atau pelumas pekat. Isilah cawan dengan tanah sekitar sepertiga volumenya dan taruhlah ditengahnya. Pukul-pukulkan dengan hati-hati cawan pada bidang datar kokoh yang dilapisi oleh beberapa lapis kertas isap atau lembaran karet, sehingga tanah akan mengalir mengisi sudut-sudut cawan.
Tambahkan lagi tanah sejumlah seperti tadi dan pukul-pukulkan lagi sehingga tanah memadat dan semua udara bergerak ke permukaan. Tambahkan lagi tanah dan terus pukul-pukulkan, sehingga terisi penuh sampai tepi atas.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V‐3 4. Tentukan berat basah dan berat kering tanah.
Setelah cawan terisi tanah segera timbang dan catat berat cawan berisi tanah basah. Biarkan tanah mengering di udara sampai warnanya berubah dari tua menjadi muda.
Kemudian keringkan dalam oven dengan temperatur 105o – 110o C. Dinginkan dalam desikator, setelah dingin segera timbang dan catat beratnya.
5. Tentukan volume tanah kering dengan cara keluarkan dari cawan, kemudian dicelup dalam air raksa dalam mangkok gelas. Mula-mula tempatkan mangkok gelas dalam cawan porselen, isilah mangkok dengan air raksa sampai melimpah, kemudian tekan dengan pelat gelas berpaku tiga buah di atas mangkok. Hapuslah air raksa yang melekat di luar mangkok, dan tempatkan mangkok pada cawan porselen kosong.
Tekanlah dengan hati-hati tanah kering ke dalam air raksa dengan gelas berpaku diatas mangkok. Pindahkan air raksa yang tumpah dalam suatu mangkok dan tentukan berat air raksa ini. Volume tanah kering sama dengan berat air raksa dibagi dengan berat jenisnya.
V. HITUNGAN :
1. Batas susut (shrinkage limit)
a. Batas susut dari suatu tanah adalah kadar air maksimum, dimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak menyebabkan berkurangnya volume tanah.
b. Apabila berat jenis tanah G diketahui, maka batas susut tanah dapat dihitung sebagai berikut : persen) (dalam 100 ) G 1 W V ( SL X O O − = dimana :
SL = batas susut tanah,
Wo = berat benda uji setelah kering, Vo = volume benda uji setelah kering, G = berat jenis tanah.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V‐4 c. Apabila berat jenis tanah tidak diketahui, maka batas susut (SL), dihitung
dari data yang diperoleh dari percobaan, sebagai berikut : persen) (dalam 100 ) W V ( SL X O O − = ω dimana :
ω = kadar air tanah yang disikan pada cawan = ) 100(dalampersen) W V ( SL W X O O − =
W = berat benda uji basah,
Wo = berat benda uji setelah kering,
V = volume benda uji basah = volume benda kering Vo = volume benda uji setelah kering,
2. Angka susut (shrinkage ratio)
a. Angka susut suatu tanah adalah angka perbandingan antara “persentase perubahan volume tanah terhadap volume kering” dengan “perubahan kadar air yang terjadi pada tanah (dalam persen)” dan berlaku pada keadaan di atas batas susut tanah.
Atau dengan rumus : d lam%dan W jugadalam%) V V Δ ( W V ΔV SR O O Δ Δ = a
b. Besarnya SR dapat dihitung :
O O
V W SR=
3. Susut volumetrik (volumetric shrinkage)
a. Susut volumetrik suatu tanah adalah “persentase pengurangan volume tanah terhadap volume kering tanah” apabila tanah pada suatu kadar air (dalam persen) tertentu berkurang menjadi pada batas susut tanah.
Dengan rumus : X100 V V V1 VS O O − =
b. Besarnya VS dapat dihitung sebagai berikut : VS = (ω1 – SL) SR
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V‐5 ω1 = kadar air tanah pada keadaan tertentu
SL = batas susut tanah SR = angka susut 4. Susut linear (linear shrinkage)
a. Susut linear suatu tanah adalah “persentase pengurangan ukuran satu dimensi (panjang) tanah terhadap ukuran semula” apabila kadar air tanah berkurang menjadi pada batas susut tanah.
b. Besarnya susut linear (Ls) dapat diitung dengan rumus :
) 100 VS 100 -(1 100 LS 3 + =
5. Berat jenis tanah
Dari data hasil pemeriksaan, yaitu angka susut dan susut volumetrik, berat jenis tanah dapat dihitung sebagai berikut :
100 SL SR 1 1 G − = CATATAN :
Batas susut tanah dapat pula ditentukan terhadap tanah asli kenyang air (undisturbed soil), yang pelaksanaannya sebagai berikut :
1. Bentuklah dari contoh tanah asli dari lapangan menjadi benda uji yang ukurannya sekitar berdiameter 4,5 cm dan tebalnya 1,5 cm.
Buatlah sudut-sudutnya menjadi bulat (tidak tajam) agar pada pengukuran volume benda uji kering dengan air raksa tidak terdapat udara yang terperangkap.
2. Taruhlah benda uji pada suatu mangkok dan biarkan beberapa waktu sampai warnanya berubah dari tua menjadi warna muda. Keringkan tanah pada mangkok ini dalam oven dengan temperatur 105o – 110o C.
Haluskan sudut-sudut benda uji dengan amplas.
3. Lanjutkan pengeringan dalam oven beberapa lama sehingga beratnya sudah konstan. Ambil dan dinginkan dalam desikator, kemudian timbang dan catat beratnya.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V‐6 UJI BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH
Sketsa Alat
Gambar 5. Alat uji batas susut Hasil Pengamatan
1. Berat jenis tanah sudah diketahui (G = …….)
Cawan susut no.
1 Berat cawan susut W1 (gr)
2 Berat cawan susut + tanah basah W2 (gr)
3 Berat cawan susut + tanah kering W3 (gr)
4 Berat tanah kering W0 = W3 – W1 (gr)
5 Berat cawan porselin W4 (gr)
6 Berat cawan porselin + air raksa W5 (gr)
7 Berat air raksa W6 = W5 – W4 (gr)
8 Volume tanah kering V0 (gr) = W6 / 13.6 (cm3)
9 Shrinkage limit SL = (V0/W0 - 1/G) x 100%
2. Berat jenis tanah tidak diketahui a. Kadar air tanah basah Cawan susut no.
Berat cawan susut W1 gram
Berat cawan + tanah basah W2 gram
Berat cawan + tanah kering W3 gram
Berat tanah kering Wo = W3 – W1 gram
Berat air A = W2 – W3 gram
Kadar air tanah
% 100 Wo A x = ω
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V‐7 b. Volume tanah basah = volume cawan susut
Berat cawan susut W4 gram
Berat cawan susut + berat air raksa pengisi cawan susut
W5 gram
Berat air raksa C = W5 – W4
Volume tanah basah
c. Volume tanah kering
Berat cawan porselen W6 gram
Berat cawan porselen + berat air raksa pengisi cawan susut
W7 gram
Berat air raksa C = W7 – W6
Volume tanah basah
d. 1. Batas susut, ) 100% ...% W v - v -( SL o o = = ω x 2. Angka susut, ... Vo Wo SR= = 3. Susut volumetrik, VS = (ω - SL) SR = ……… 4. Susut linear, ... 100 VS 100 -(1 00 1 LS 3 = + =
5. Berat jenis tanah, ... 100 SL SR 1 1 G = − =
Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa:
1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. Asisten/Laboran Mahasiswa ………. ………
