369858038 Laporan Praktikum Mektan Fiona

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

Dalam pengartian umum, tanah merupakan material yang sangat penting sebagai bahan bangunan dari berbagai pekerjaan Teknik Sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan, sehingga sebagai mahasiswa Teknik Sipil dituntut untuk mempelajari dan menguasai sifat-sifat dasar dari tanah, sebagai asal usulnya, penyebaran ukuran butirnya, kemampuan mengalirkan air, sivat kemampatan bila di bebani, kekuatan geser, kapasitas daya dukung terhadap beban, kadar air, dan sebagainya.

Maka dengan mempelajari itu kita dapat mengetahui sifat fisik tanah dan kelakuan tanah bila menerima berbagai macam gaya dan sekaligus memecahkan problem yang dapat ditemui dalam perencanaan maupun pelaksanaan di lapangan. Tanah terdiri dari agregat mineral-mineral yang tersegmentasi satu sama yang lain dari bahan-bahan organik yang telah melapuk di sertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.

Pada pembuatan timbunan tanah, misalnya untuk jalan raya, Dam, lapangan terbang, dan banyak struktur teknik lainnya, tanah yang lepas haruslah dipadatan untuk menaikkan dan meningkatkan berat volume, serta memperbaiki kekuatan tanah, sehingga demikian, meningkatkan daya dukung tanah dalam menerima beban bangunan di atasnya akan bertambah. Di sisi lain dapat mengurangi besarnya penurunan tanah yang tidak di inginkan dan pada talut meningkatkan kemantapan lereng timbunan, dengan kata lain stabilitas lereng akan bertambah.

(2)

BAB II

MACAM - MACAM PERCOBAAN

PERCOBAAN 1

BERAT VOLUME TANAH

!. 1. Maksud :

Berat Volume tanah didefenisikan sebagai berat tanah per satuan volum. Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat dari suatu jenis tanah, mengingat berat dari masing –masing tanah berbeda.

1. 2. Alat yang diperlukan :

1. Gelas Kaca berdiameter 5.50 – 6.50 cm, dan ketinggian kira-kira 3.0 – 4.0 cm. 2. Kaca datar yang mempunyai tiga paku.

3. Air raksa.

4. Mangkok peluberan. 5. Pisau.

6. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.

1. 3. Jalannya Percobaan :

1. Keluarkan contoh tanah yang akan dites dari dalam tabung Shelby secara perlahan sehingga keadaan tanahnya tidak berubah (sample undisturbed). 2. Dengan menggunakan pisau, potong contoh tanah yang telah disiapkan pada

langkah no. 1 secara perlahan-lahan dan sedikit demi sedikit sehingga dapat berbentuk persegi dengan ukuran 2 x 2 x 2 cm³.

3. Tentukan berat tanah yang telah disiapkan pada langkah no. 2 (W 1)

(3)

dan letakan gelas kaca kembali kedalam mangkok peluberan. Masukan tanah yang telah disiapkan pada langkah no. 2 kedalam gelas kaca yang berisi air raksa (tanah tersebut akan mengapung diatas air raksa). Dengan menggunakan kaca datar yang mempunyai tiga paku, tekan tanah kering tersebut masuk kedalam air raksa secara perlahan-lahan hingga tanah tersebut benar-benar terendam didalam air raksa. Kelebihan air raksa yang mengalir keluar dari gelas kaca akan ditampung didalam mangkok peluberan (W 2) untuk dipakai dalam menentukan volume tanah yang dites.

1. 4. Perhitungan :

Berat volume tanah (  ) = W 1 / V

Volume tanah yang dites (V) = W 2 / 13,6 Dimana :

13,6 = berat volume air raksa W 1 = berat tanah

W 2 = berat air raksa yang mempunyai volume sama dengan tanah yang dites.

V = Volume tanah yang dites

 = Berat volume tanah

Proyek : Praktikum Mekanika Tanah I

Lokasi : Lab. Teknik Sipil Universitas Bhayangkara Ukuran Tanah : ( 2 X 2 X 2 ) cm3

Jenis Tanah : Undisturb

PEMERIKSAN BERAT VOLUME TANAH

Test No 1

Berat Tanah Basah, W1 (gram) 24.9

Berat Air Raksa, W2 (gram) 193.8

Volume Tanah V=W2 / 13.6 gr/cm3_(cm3₎ _14.25

(4)

Perhitungan : W1 = 24,9 gr W2 = 193,8 gr

V = W2 / 13,6 = 193,8 / 13,6 = 14,25 cm3 γ = W1 / V = 24,9 / 14,25 = 1,75 gram / cm3

PERCOBAAN 2

KADAR AIR TANAH

2.1. Maksud :

Setiap kali mengadakan pengetesan suatu tanah dilaboratorium, kadar air dari tanah yang bersangkutan harus ditentukan terlebih dahulu. Oleh karena itu, percobaan ini dilakukan guna mengetahui berapa persen kadar air yang terkandung dalam tanah yang dites.

Kadar air di defenisikan sebagai perbandingan antara berat air dengan berat butiran yang terkandung dalam suatu jenis tanah, yang dinyatakan dalam persen.

2. 2. Alat yang dibutuhkan :

1. Cawan.

2. Timbangan yang mempunyai ketelitian 0,01 gram. 3. Oven.

2.3. Jalannya Percobaan :

1. Tentukan berat cawan termasuk tutupnya = W 1, juga catat nomor dari cawan yang bersangkutan.

2. Letakan contoh tanah yang akan dites didalam cawan. Tutup cawan tersebut guna menghindari pengupan dari tanah yang akan dites.

3. Tentukan berat tanah + cawan + tutup = W 2.

4. Letakan tutup cawan pada dasar cawan yang bersangkutan.

5. Letakan cawan + tanah yang telah disiapkan pada langkah no. 4 didalam oven selama kira-kira 24 jam atau sampai dengan beratnya tetap.

(5)

Kadar Air = {( W2 – W3 ) / ( W3 – W1)} x 100%

Lokasi : Lab. Teknik Sipil Universitas Bhayangkara Sampel No : 1,2 dan 3

Jenis Tanah : Lempung

PEMERIKSAAN KADAR AIR TANAH

Test 1 2 3

No. Cawan 6 8 11

Berat Cawan, W1 (gram) 9.3 10.8 10.3

Berat Cawan + Tanah Basah, W2 (gram) 48 67 73.1

Berat Cawan + Tanah Kering, W3 (gram) 39.1 55.4 58.9

Kadar Air, w ( %) 30.38 26 29.22

Berdasarkan hasil percobaan, tanah yang ditest termasuk jenis tanah lempung lembek (soft clay).

Perhitungan : 1. W1 = 9,3 gr

W2 = 48 gr W3 = 39,1 gr

Kadar Air = {( W2 – W3 ) / ( W3 – W1)} x 100%

= {(48 – 39,1) / (39,1 – 9,3)} x 100% = 30,38 % 2. W1 = 10,8 gr

(6)

Kadar Air = {( W2 – W3 ) / ( W3 – W1)} x 100%

= {(67 – 55,4) / (55,4 – 10,8)} x 100% = 26 % 3. W1 = 10,3 gr

W2 = 73,1 gr W3 = 58,9 gr

Kadar Air = {( W2 – W3 ) / ( W3 – W1)} x 100%

= {(73,1 – 58,9) / (58,9 – 10,3)} x 100% = 29,22 % Kadar air rata-rata = 30,38 + 26 + 29,22

3 = 28,53 %

PERCOBAAN 3

BERAT JENIS TANAH

3. 1. Maksud :

Berat Jenis dari suatu tanah adalah berat jenis dari butir-butir tanah (soil solid) tanpa termasuk air dan udara yang terkandung didalam tanah tersebut.

Berat jenis tanah, Gs, didefenisikan sebagai berikut :

Berat volume butir-butir tanah Gs =

Berat volume air

Jalannya percobaan untuk menentukan berat jenis tanah, namun yang akan diterangkan disini hanya berlaku untuk tanah yang butir-butirnya berdiameter lebih dari 4,75 mm (saringan no. 4).

3. 2. Alat yang diperlukan :

1. Bejana volumetri yang mempunyai volume 500 ml > 1,4 gram. 2. Termometer.

(7)

5. Pompa Vacum.

2. Bejana Volumetri diisi dengan air suling sebanyak 500 ml (dasar dari garis cekung permukaan air / water meniskus harus pada tanda yang menunjukan 500 ml).

3. Bejana Volumetri beserta air di dalamnya (pada langkah no. 2) ditimbang (W 1).

4. Temperatur air didalam bejana diukur (T = T1°C) dengan cara memasukan termometer kedalam bejana.

5. Ambil kira-kira 100 gram tanah yang telah diangin-anginkan pada udara terbuka.

6. Kalau tanah yang dites adalah tanah lempung (kohesif), tambahkan air suling ke contoh tanah yang akan dites (pada langkah no. 5) dan campur hingga merata. Campurkan tanah + air tersebut kemudian dibiarkan didalam sebuah mangkok selama setengah atau satu jam.

(Catatan : kalau tanah yang dites bukan tanah kohesif atau bukan tanah lempung, langkah no. 6 tidak perlu dilakukan).

7. Pindahkan tanah (untuk tanah yang tidak kohesif) atau campuran tanah + air (untuk tanah kohesif) kedalam bejana volumetri.

8. Tambahkan air kedalam bejana volumetri yang telah berisi campuran tanah + air (pada langkah no. 7) sampai dengan mencapai kira-kira dua pertiga dari volume total (500 ml).

9. Hilangkan udara dari campuran tanah + air (pada langkah no. 8) dengan cara : a. Menggodok campuran tanah + air tersebut secara perlahan-lahan

selama kira-kira 15 – 20 menit. Selama digodok, campuran tanah dan air tersebut harus diaduk-aduk secara perlahan-lahan.

(8)

gelembung-gelembung udara dari dalam campuran tanah + air) sampai tidak ada gelembung udara yang tertinggal didalam tanah tersebut.

Langkah no. 9 adalah langkah terpenting dalam menentukan volume tanah pada tes berat jenis tanah karena kekurang telitian dari hasil tes biasanya disebabkan oleh adanya sisa-sisa udara yang tertinggal didalam pori-pori antara butir-butir tanah.

10. Usahakan temperatur dari campuran tanah + air didalam bejana volumetri tetap yaitu sama dengan T1°C.

11. Tambahkan air suling kedalam bejana volumetri sampai dengan dasar dari garis cekung permukaan air (meniscus) menyentuh tanda yang menunjukkan voume 500 ml. Keringkan bagian luar dari bejana dan bagian dalam dari leher bejana (diatas meniscus) dengan kertas pengering.

12. Tentukan berat dari bejana + air + tanah (pada langkah no. 11); misal beratnya adalah W 2.

13. Ukur temperatur dari campuran tanah + air didalam bejana tersebut untuk mengetahui apakah temperatur dari campuran = T1 ± 1°C (batas toleransi ± 1°C).

14. Setelah ditimbang dan diukur temperaturnya, tuangkan campuran tanah + air tersebut kedalam mangkok. Bersihkan sisa-sisa tanah yang tinggal didalam bejana sampai bersih.

15. Untuk menentukan berat tanah kering, mangkok beserta isinya ((pada langkah no. 14) dipanaskan didalam oven dengan temperatur 105°C selama minimal 24 jam sampai dengan air menguap sama sekali.

16. Contoh tanah yang sudah kering ditimbang (W 3).

(9)

Gs = (Gs pada T1°C) (W 1 + W 3) – W 2

Berat jenis tanah umumnya ditentukan atas dasar berat volume air suling pada temperatur 20°C , sehingga :

 w ( Pada T 1 °C )

Gs ( pada 20°C ) = Gs ( Pada T 1 °C ) x

w ( Pada 20 °C )

Dimana :

w = berat volume air

W1 = berat bejana volumetric + air

W2 = berat bejana volumetric + air + tanah W3 = berat tanah kering.

Harga parameter A diberikan di dalam table dibawah ini :

Temperatur, T (C) A

18 1,0040

19 1,0020

20 1,0000

22 0,9996

24 0,9991

26 0,9986

28 0,9980

(10)

Lokasi : Lab. Teknik Sipil Universitas Bhayangkara Sampel No : 1 dan 2

MENENTUKAN BERAT JENIS TANAH

Tes 1 2

No. Bejana Volumetri A B

Berat Volumetri + Air, W1 (gram) 170.5 153.8

Berat Volumetri + Tanah + Air, W2 (gram) 207.9 182.3

Berat Tanah Kering, W3 (gram) 131.8 100

Temperatur Campuran Air + Tanah T1o_C ₃₇ ₃₅

Gs (pada T1C) = W3 / (W1 + W3) – W2 (gram) 1.396 1.398

Koreksi (A) 1 1

Gs (pada 20C)=Gs(pada T1C) x A (gram) 1,396 1,398

(11)

1. W1 = 170,5 gr W2 = 207,9 gr W3 = 131,8 gr A = 1

Gs = 131, 8 = 1,396 gr (170,5 + 131,8 ) – 207,9

Gs ( pada 200_{C ) = Gs * A = 1,396 * 1 = 1,396 gr}

2. W1 = 153,8 gr W2 = 182,3 gr W3 = 100 gr A = 1

Gs = 100 = 1,398 gr (153,8 + 100 ) – 182,3

Gs ( pada 200_{C ) = Gs * A = 1,398 * 1 = 1,398 gr}

Gs rata-rata ( pada 200_{C ) = 1,396 + 1,398 = 1,397 gr} 2

(12)

BATAS CAIR

4. 1. Maksud :

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah pada keadaan batas cair. Batas cair adalah keadaan kadar air tanah pada batas dimana suatu tanah berubah dari keadaan cair menjadi keadaan plastis.

4. 2. Alat – alat yang diperlukan :

1. Satu set alat yang digunakan untuk tes batas cair. 2. Alat pembuat alur.

3. Cawan.

4. Mangkok porceline. 5. Pisau spatula.

6. Timbangan yang mempunyai ketelitian 0,01 gram. 7. Oven.

8. Botol Plastik.

Alat yang digunakan untuk percobaan batas cair, terdiri dari mangkok kuningan yang bisa diangkat dan dijatuhkan dari ketinggian 1 cm diatas suatu dasar terbuat dari karet yang keras. Alat yang digunakan untuk menaik turunkan mangkok kuningan tersebut dinamakan Cam yang dijalankan dengan memutar Crank.

4. 3. Jalannya percoban :

1. Ambil tanah yang lolos saringan no . 40 dan sudah diangin – anginkan sebanyak kira – kira 250 gram, dan taruh di dalam mangkok porceline. Tambahkan sedikit air kedalam tanah tersebut dan campur hingga merata ; apabila campuran tanah + air sudah mempunyai warna yang merata dan kelihatan agak lembek, campuran tersebut sudah dapat dites.

(13)

3. Dengan menggunakan alat pembuat alur, buat alur pada contoh tanah yang telah disiapkan pada langkah no. 2 sepanjang garis tengah mangkok.

4. Pasang kembali mangkok kuningan beserta isinya (yang telah disiapkan pada langkah no. 3) pada alat batas cair; putar crank dengan kecepatan kira – kira 2 putaran per detik. Dengan memutar crank mangkok kuningan beserta isinya akan terangkat dan jatuh dari ketinggian 1 cm sekali untuk setiap putaran, dan alur yang dibuat pada contoh tanah tersebut akan menutup secara perlahan – lahan apabila dua bagian dari tanah yang telah dipisahkan oleh alur sudah mendekat satu sama lain, jika contoh tanah pada dasar mangkok bersentuhan maka pemutaran dari crank bisa dihentikan; catat jumlah putaran yang dibutuhkan untuk menutup alur.

5. Ambil sebagian dari contoh tanah yang sudah dites pada langkah no. 4 sebanyak kira – kira 40 gram dan masukkan kedalam cawan yang telah diketahui beratnya (W 1). Cawan beserta contoh tanah di dalamnya (beratnya = W2) lalu dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam untuk diketahui berat keringnya (berat cawan + tanah kering = W3) kemudian tentukan kadar air dari campuran tanah + air tersebut.

6. Tambahkan sedikit air dari sisa tanah yang sudah disiapkan pada langkah no. 1, dan campur lagi hingga merata.

(14)

W3 = berat tanah kering + cawan

4. 5. Grafik

Pada kertas semi-log, plot harga – harga dari kadar air pada sumbu tegak dan jumlah putaran pada sumbu datar ( grafis logaritmik ) .

Garis yang menghubungkan titik – titik tersebut merupakan suatu garis lurus yang dinamakan “flow curve”. Dan garis lurus tersebut ditentukan harga kadar air pada putaran = 25 ; harga dari kadar air pada N = 25 putaran dinamakan “batas cair” dari tanah yang dites. Sudut kemiringan dari kurva dinamakan “flow index (F1)”. w1 – w2

F1=

Log N2 – Log N1 Dimana :

w1 = Kadar air pada putaran N1 w2 = Kadar air pada putaran N2

Lokasi : Lab. Teknik Sipil Universitas Bhayangkara Jenis Tanah : Lempung

MENENTUKAN BATAS CAIR

Tes 1 2 3

No. Cawan 12 13 14

Berat Cawan, W1 (gram) 10 10.5 11

Berat Cawan + Tanah Basah, W2 (gram) 40.3 48.8 50.2

Berat Cawan + Tanah Kering, W3 (gram) 33.4 39.4 42.2

Kadar Air, w (%) 29.5 24.8 25.6

(15)

Perhitungan : 1. W1 = 10 gr

W2 = 40,3 gr W3 = 33,4 gr

W = ((W2 – W3) / (W3 – W1)) x 100 %

= ((40,3 – 33,4) / (33,4 – 10)) x 100 % = 29,5 % 2. W1 = 10,5 gr

W2 = 48,8 gr W3 = 39,4 gr

W = ((W2 – W3) / (W3 – W1)) x 100 %

= ((48,8 – 39,4) / (39,4 – 10,5)) x 100 % = 24,8 % 3. W1 = 11 gr

W2 = 50,2 gr W3 = 42,2 gr

W = ((W2 – W3) / (W3 – W1)) x 100 %

= ((50,2 – 42,2) / (42,2 – 11)) x 100 % = 25,6 %

grafik batas cair

kadar air (%)

(16)

PERCOBAAN 5

BATAS PLASTIS

5. 1. Maksud :

Pada percobaan di laboratorium, Batas Plastis biasanyan di definisikan sebagai kadar air dari tanah, dimana tanah tersebut akan retak – retak apabila digulung sampai dengan dimeter 3 mm ( 1/8 inch ). Tes ini sepintas lalu kelihatannya tidak dapat diandalkan karena hasilnya barangkali masih tergantung pada siapa yang mengerjakannya, tapi dalam kenyataannya tes ini memberikan hasil yang tidak banyak bervariasi.

5. 2. Alat-alat yang digunakan :

1. Mangkok porselin. 2. Pisau spatula. 3. Botol plastik. 4. Cawan.

5. Kaca untuk menggulung tanah.

6. Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram.

5. 3. Jalanya percobaan :

1. Ambil contoh tanah yang lolos saringan no. 40 dan sudah diangin-anginkan sebanyak kira-kira 20 gram dan taruh di dalam mangkok porselin

2. Tambahkan air pada tanah yang telah disiapkan pada langkah no. 1 dan campur hingga merata.

3. Tentukan berat dari cawan yang akan digunakan untuk menentukan kadar airnya ( beratnya = W1)

4. Dari tanah lembab yang telah disipkan pada langkah no. 2, siapkan beberapa massa tanah dengan bentuk elipsoida yang dibuat dengan cara memencet-mencet tanah tersebut dengan jari.

(17)

Penggulungan tanah harus dilakukan dengan kecepatan kira-kira 80 gerakan maju dan satu gerakan mundur dari telapak tangan.

6. Apabila tanah yang digulung pada langkah no. 5 sudah mencapai garis tengah inci (3mm) tapi belum pecah-pecah, maka remas-remas contoh tanah tersebut dan bentuk elipsoida massa tanah lagi.

7. Ulangi langkah no. 5 dan no. 6 hingga gulungan tanah akan pecah-pecah bila mencapai diameter 3 mm ( 1_{/8 inci ).}

8. Kumpulkan tanah yang pecah-pecah ( pada langkah no. 7 ) didalam cawan dan tutup rapat-rapat.

9. Ambil massa tanah ( berbentuk elipsoida ) yang lain ( pada langkah no. 4 ) ulangi urutan pelaksanaan percobaan dari langkah no. 5 sampai no. 8.

10. Tentukan berat dari cawan + tanah ( W2 ). Ambil tutup cawan dan taruh tutup cawan tersebut dibawah cawan dan kemudian dioven.

11. Setelah kira-kira 24 jam, keluarkan cawan + tanah dari dalam oven dan timbang untuk menentukan berat cawan + tanah kering (W3).

Plastic Limit = {(W2 – W3) / (W3 – W1)} x 100 % Dimana :

W1 = berat cawan

W2 = berat cawan + tanah basah W3 = berat cawan + tanah kering

Kalau batas cair plastis dari suatu tanah diketahui, indeks plastis (PI) dari tanah yang bersangkutan dapat dihitung sebagai berikut :

PI = LL – PL

(18)

MENENTUKAN BATAS PLASTIS PLASTIC LIMIT (PL)

Tes 1 2

No. Cawan 1 3

Berat Cawan, W1 (gram) 9 10.1

Berat Cawan + Tanah Basah, W2 (gram) 14.6 14.5

Berat Cawan + Tanah Kering, W3 (gram) 13.6 13.6

Plastic Limit, PL (%) 21.74 25.71

Dari grafik percobaan batas cair, dapat dilihat bahwa nilai optimum batas cair adalah 27,7%. Karena batas cair dan batas plastis sudah diketahui, maka Indeks Plastis (Plasticity Index) dapat dihitung sebagai berikut :

IP = LL – PL

Untuk percobaan: IP = 27,7 % - 23,7 % = 4 %

Perhitungan : 1. W1 = 9 gr

W2 = 14,6 gr W3 = 13,6 gr

PL = {(W2 – W3) / (W3 – W1)} x 100 %

= {(14,6 – 13,6) / (13,6 – 9)} x 100 % = 21,74 % 2. W1 = 10,1 gr

W2 = 14,5 gr W3 = 13,6 gr

PL = {(W2 – W3) / (W3 – W1)} x 100 %

= {(14,5 – 13,6) / (13,6 – 10,1)} x 100 % = 25,71 % PL rata-rata = 21,74 + 25,71 = 23,7 %

(19)

PERCOBAAN 6

BATAS SUSUT

6. 1. Maksud :

Apabila tanah lempung yang jenuh air (saturated) dikeringkan secara perlahan-lahan, tanah tersebut akan kehilangan air yang dikandungnya dan akan terjadi penyusutan volume dari masa tanah tersebut. Dalam proses pengeringan selanjutnyan, akan tercapai suatu keadaan dimana pengeringan hanya akan menghasilkan pengurangan dari kadar air saja tanpa adanya penambahan penyusutan lebih lanjut dari volume tanah. Kadar air pada saat mana tidak terjadi penambahan penyusutan dari tanah yang bersangkutan dinamakan “shringkage limit atau batas susut”.

6. 2. Alat yang di perlukan :

1. Mangkok batas susut yang terbuat dari porselin atau monel dengan diameter 4,40 cm (1,75 inchi) dan dengan ketinggian 1,25 cm (0,5 inchi).

2. Gelas kaca dengan diameter kira-kira 5,60 – 6,25 cm (2,25 – 2,50 inchi) dan dengan ketinggian kira-kira 3,10 – 3,75 cm (1,25 – 1,50 inchi).

3. Kaca datar yang mempunyai tiga paku. 4. Mangkok porselin.

5. Pisau spatula. 6. Botol plastik. 7. Penggaris besi. 8. Air raksa.

9. Mangkok peluberan.

1. Ambil kira-kira 80 sampai 100 gram contoh tanah yang telah dikeringkan pada suhu ruang dan yang lolos ayakan no. 40 didalam mangkok porselin. 2. Tambahkan air pada tanah tersebut dan campur hingga merata, air

(20)

harus lebih tinggi dari batas cair (LL) dari tanah yang bersangkutan untuk memastikan bahwa campuran tanah + air telah benar-benar jenuh air.

3. Lapisi mangkok batas vaselin yang tipis sekali, dan tentukan beratnya (W1). 4. Isi mangkok yang telah disiapkan pada langkah no. 3 dengan tanah yang

telah dicampur dengan air ( pada langkah no. 2 ) kira-kira 1_/

3 dari volume

mangkok. Getarkan mangkok yang telah diisi tanah dengan cara mengetuk-ngetuk mangkok tersebut pada suatu permukaan yang keras (meja) secara perlahan-lahan agar tanah dapat mengisi secara merata sampai pinggiran-pinggiran mangkok dan tidak ada gelembung udara yang tertinggal.

5. Ulangi langkah no. 4 sampai mangkok tersebut penuh terisi tanah. 6. Ratakan pemukaan tanah didalam mangkok dengan penggaris besi sesuai

dengan tinggi mangkok. Bersihkan sisa-sisa tanah yang menempel disisi-sisi luar dari mangkok dengan kertas.

7. Tentukan berat dari mangkok beserta tanah didalamnya (W2).

8. Angin-anginkan tanah yang ditaruh didalam mangkok tersebut selama kira-kira 6 jam sampai warna dari tanah tersebut menjadi lebih mentah, lalu taruh mangkok beserta tanahnya didalam oven.

9. Tentukan berat mangkok + tanah kering yang sudah dioven.

10. Keluarkan tanah yang sudah di oven ( pada langkah no. 8 ) dari dalam mangkok.

11. Untuk menentukan volume dari batas susut, isi mangkok tersebut dengan air raksa. (Dalam hal ini, mangkok tersebut sebaiknya diletakan didalam mangkok peluberan) ratakan permukaan air raksa dengan menggunakan kaca datar yang mempunyai tiga paku, kelebihan air raksa akan tumpah kedalam mangkok peluberan, tentukan berat air raksa yang tertinggal didalam mangkok batas susut (W4).

(21)

Kadar air mula-mula (wi) dari tanah waktu ditaruh didalam mangkok batas susut : Wi = {(W2 – W3) / (W3 – W1)}x 100 %

Perubahan kadar air (Δi) dari tanah tersebut sampai tercapainya batas susut adalah :

W = {(W4 – W5) / 13.6 (W3 – W1)}x 100 % Sehingga ,

Batas susut (SL) = Wi – W

Dimana :

W1 = Berat mangkok batas susut W2 = W1 + tanah basah

W3 = W1 + tanah kering

W4 = berat air raksa yang mempunyai volume sama dengan volume mangkok batas susut.

(22)

Lokasi : Lab. Teknik Sipil Universitas Bhayangkara Sampel No : 1 dan 2

MENENTUKAN BATAS SUSUT SHRINKAGE LIMIT (SL)

Tes 1 2

N. Mangkok 7 9

Berat Mangkok, W1 (gram) 10.3 10.3

Berat Mangkok + Tanah Basah, W2 (gram) 38.7 42.9

Berat Mangkok + Tanah Kering, W3 (gram) 33.2 36.7

Kadar Air Mula-mula, wi (%) 24.02 23.48

Berat Air Raksa Untuk Mengisi Mangkok, W4 (gram) 369.2 369.2 Berat Air Raksa Yang Dipindahkan Oleh Tanah Yang

Di Tes, W5 (gram) 171.4 171.4

Perubahan Kadar Air, w (%) 63.5 55.1

(23)

Perhitungan :

1. W1 = 10,3 gr W4 = 369,2 gr

W2 = 38,7 gr W5 = 171,4 gr W3 = 33,2 gr

Wi = {(W2 – W3) / (W3 – W1)} x 100 %

= {(38,7 – 33,2) / (33,2 – 10,3)} x 100 % = 24,02 % W = {(W4 – W5) / 13.6 (W3 – W1)}x 100 %

= {(369,2 – 171,4) / 13.6 (33,2 –10,3)} x 100 % = 63,5 % SL = Wi –W = 24,02 % – 63,5 % = - 39,48 %

2. W1 = 10,3 gr W4 = 369,2 gr

W2 = 42,9 gr W5 = 171,4 gr W3 = 36,7 gr

Wi = {(W2 – W3) / (W3 – W1)} x 100 %

= {(42,9 – 36,7) / (36,7 – 10,3)} x 100 % = 23,48 % W = {(W4 – W5) / 13.6 (W3 – W1)}x 100 %

= {(369,2 – 171,4) / 13.6 (36,7 –10,3)} x 100 % = 55,1 % SL = Wi –W = 23,48 % – 55,1 % = - 31,62 %

(24)

PERCOBAAN 7

ANALISA SARINGAN

7. 1. Maksud :

Untuk mengetahui ukuran butiran dari satu jenis tanah, maka perlu diadakan suatu percobaan Percobaan yang sering dilakukan yaitu Analisa Saringan. Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butiran (Gradasi)) tanah halus dan kasar dengan menggunakan satu unit saringan. Perlu diperhatikan bahwa kalau nomor saringan bertambah besar, maka ukuran lubang dari saringan bertambah kecil. Susunan dari saringan dimulai dari nomor kecil ke nonor besar. Daftar dari urutan nomor saringan berdasarkan U. S Standard dan ukuran lubang dari tiap-tiap saringan yang dipakai dalam percobaan analisa saringan adalah sebagai berikut :

Nomor saringan Diameter Lubang ayakan (mm)

4 4,750

10 2,000

40 0,425

100 0,150

200 0,075

7. 2. Alat-alat yang diperlukan:

1. Saringan tidak berlubang (pan) yang diletakan pada urutan paling bawah dari susunan saringan, tutup saringan, dan saringan no. 4, 10, 40, 100, dan 200; saringan-saringan tersebut pada umumnya digunakan untuk standard analisa saringan.

3. Mangkok oven yang tebal dengan penumbuk yang mempunyai ujung karet. 4. Oven.

5. Mesin pengguncang saringan.

(25)

tanah yang dites harus sebanyak 500 gram; sedangkan apabila ukuran butir terbesarnya adalah lebih besar dari 4,75 mm, contoh tanah yang dites harus lebih dari 500 gram.

2. Pecahkan gumpalan tanah dengan menggunakan ujung penumbuk berujung karet hingga menjadi butir-butir tanah yang terpisah satu sama lain. Perlu diperhatikan disini bahwa butir-butir tanah tidak boleh pecah selama penumbukan.

3. Tentukan berat contoh tanah yang akan dites (W1).

4. Susun rangkai saringan yang diperlukan berdasarkan urutan nomornya. Ayakan dengan ukuran lubang besar diletakan diatas saringan yang mempunyai ukuran lubang kecil. Saringan no. 200 diletakan paling bawah; lengser (pan) diletakan dibawah saringan no. 200 untuk menampung butir-butir tanah yang lolos lewat saringan no. 200.

5. Letakan semua contoh tanah yang telah disiapkan pada langkah no. 3 didalam saringan yang diletakan paling atas dari susunan saringan yang telah disiapkan pada langkah no. 4.

6. Tutup saringan yang telah diisi dengan tanah (pada langkah no. 5).

7. Dengan menggunakan mesin pengguncang, guncang susunan saringan beserta contoh tanahnya selama 10 sampai 15 menit.

8. Hentikan mesin pengguncang dan ambil susunan saringan beserta contoh tanah yang disaring dengan mesin pengguncang.

9. Tentukan berat dari contoh tanah yang tertahan pada tiap-tiap saringan dan pada pan.

(26)

tanah yang telah dikeringkan didalam oven; perbedaan berat antara tanah yang sudah dioven dan tanah yang tertahan diatas saringan no. 200 sebelum dicuci adalah merupakan berat tanah yang lolos lewat saringan no. 200.

1. Prosentase dari berat tanah yang tertahan diatas saringan nomor n (dihitung dari saringan paling atas):

Rn = (Berat tanah yang tertahan diatas saringan / Berat tanah total) x 100 % 2. Prosentase kumulatif dari tanah yang tertahan diatas saringan nomor n adalah:

i = n

=



Rn

I=1

3. Prosentase kumulatif dari tanah yang lolos lewat saringan nomor n adalah : i = n

= 100 –



Rn I = 1

7. 5. Grafik :

Prosentase dari butir-butir tanah yang lolos lewat tiap-tiap saringan digambarkan pada sumbu tegak, sedangkan diameter butirannya digambar pada sumbu datar.

7. 6. Perhitungan Lain-lain :

1. Menentukan harga : D10, D30, D60

D10 = diameter dimana 10% dari total berat tanah terdiri dari butir-butir yang berdiameter sama dan lebih kecil dari diameter tersebut.

(27)

Cu = D60 / D10

Cc = D302_{/ (D60 x D10)}

Lokasi : Lap. Teknik sipil Ubhara surya Berat tanah kering yang ditest : 500 gr

ANALISA SARINGAN

dari grafik analisa saringan diatas, diperoleh data sebagai berikut : D10 = 0,075 mm

D30 = 0,150 mm D60 = 0,425 mm

Maka Cu dan Cc dapat dihitung sebagai berikut : Cu = D60 / D10 = 0,425 / 0,075 = 5,87

Cc = D30² / (D60 x D10) = 0,1502_{/ ( 0,425 * 0,075) = 0,7}

Menurut kriteria, tanah bergradasi baik bila mempunyai koefisien gradasi (Cc) antara 1 – 3 dan koefisien keseragaman (Cu) lebih dari 15.

(28)

Grafik analisa saringan

% lolos

(29)

PERCOBAAN 8

PEMADATAN STANDARD

8.1. Maksud :

Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan memadatkan didalam cetakan silinder berukuran tertentu dengan menggunakan alat penumbuk 2,5 kg (5,5 lbs) dan tinggi jatuh 30,48 cm (12”). Pemadatan didefenisikan sebagai peristiwa betambahnya berat volume kering oleh beban dinamis.

8. 2. Jalannya percobaan :

1. Ambil tanah yang sudah diangin – anginkan sebanyak 2,5 kg (10 bl). Pecahkan semua gumpalan tanah .

2. Saring (ayak ) tanah yang sudah disiapkan pada langkah no. 1 dengan menggunakan saringan no. 4 . Kumpulkan semua tanah yang lolos saringan no. 4 dalam pan yang besar.

3. Tambahkan air pada tanah didalam lengser tersebut dan campur hingga merata untuk membuat kadar air dari tanah tersebut 5 %.

4. Tentukan berat dari cetakan + plat dasar (W1).

5. Pasang silinder perpanjangan pada bagian atas dari cetakan.

6. Masukkan tanah lembab yang sudah disiapkan pada langkah no. 3 kedalam cetakan didalam tiga lapis yang kira – kira sama tebalnya. Setiap lapis harus dipadatkan secara merata dengan standard proctor hammer sebanyak 25 kali.

Catatan : Tanah lepas yang ditaruh didalam cetakan untuk lapisan ketiga (paling atas) harus sedemikian tinggi sehingga apabila dipadatkan, bagian atas dari permukaan tanah tersebut masih lebih tinggi dari cetakan.

7. Lepaskan silinder perpanjangan yang disambung pada bagian atas cetakan. Silinder parpanjangan tersebut harus dilepas secara berhati-hati supaya tidak merusak tanah yang sudah dipadatkan didalam silinder tersebut.

(30)

9. Tentukan berat dari cetakan + plat dasar + tanah yang sudah dipadatkan ( pada langkah no. 8) (W2).

10. Lepaskan plat dasar dari cetakan dengan menggunakan jack, kemudian keluarkan tanah yang sudah dipadatkan dari dalam cetakan.

11. Ambil sedikit tanah dari contoh tanah yang baru dikeluarkan dari cetakan ( pada langkah no. 10 ), dan letakkan didalam cawan untuk tentukan kadar airnya ( sebelum dimasukkan dalam oven, berat dari tanah basah harus ditentukan lebih dulu ).

12. Pecahkan gumpalan-gumpalan tanah yang sudah dikeluarkan dari cetakan ( langkah no. 10 ) dengan tangan dan campur tanah tersebut dengan tanah lembab yang tersisa didalam lengser. Tambahkan air dan campur hingga merata agar kadar air dari campuran tersebut naik kira-kira 2 %.

13. Ulangi urutan percobaan no. 5 dan no. 12 dalam pelaksanaan tes ini, harga dari volume tanah kering (d) pertama-tama akan naik, dan kemudian

akan turun. Teruskan tes sampai didapat paling sedikit dua kali pembacaan harga d yang makin mengecil.

14. Pada hari berikutnya, timbang tanah yang dikeringkan pada langkah no. 11 untuk mengetahui berat kering tanah yang bersangkutan, dan kemudian tentukan kadar airnya.

1. Berat volume tanah dari tiap-tiap percobaan :

 = (W2 – W1) / V

Dimana : V = 944 cm3₍1_{/30) ft}3₎

2. Berat volume kering (d) untuk tiap percobaan :

d =  / {1 + (w / 100)}

Dimana : w = kadar air

(31)

W2 = berat cetakan + plat dasar + tanah

8. 4. Grafik :

Gambarlah grafik antara d dan w (%) dengan cara menghubungkan titik-titik

yang diplot. Jarak vertikal dari titik yang tertinggi pada grafik adalah harga maksimum berat volume kering yang didapat dari tes pemadatan; harga kadar air yang bersesuaian dengan d max adalah kadar air optimum (wopt).

8. 6. Grafik Zero Air Void :

Secara teori, harga maximum d akan terjadi bilamana tidak ada udara pada

ruang pori antara butir-butir. Harga d maximum tersebut dapat dihitung dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

d = zav = w / {(w / 100) + (1 / Gs)}

Dimana : zav = berat volume kering dari tanah dimana pori antar butir-butirnya

tidak mengandung udara sama sekali. w = berat volume air.

Gs = berat jenis dari butir-butir tanah.

Karena harga dari w dan Gs diketahui dan harga dari w (%) dapat dipilih

sesukanya, maka harga dari zav dapat dihitung. Harga-harga dari zav yang telah dihitung kemudian diplot ditempat yang sama dengan grafik dari hasil percobaan pemadatan (d vs w).

Catatan : Untuk segala jenis tanah yang dites, tidak mungkin ada bagian dari grafik (d vs w) dari hasil percobaan pemadatan yang akan berada disebelah kanan

dari grafik ZAV.

(32)

w (%) 30,55 27,103 32,307 37,484 40,667

1 + w x Gs 85,01 75,53 89,84 104,08 112,83

Untuk rongga udara nol = 1 – A = 1, Gs x w =2.75

d 1,49 1,58 1,46 1,35 1,30

Dari perhitungan diatas, maka grafi Zero Air Void dapat digambar, seperti terlihat pada grafik pemadatan.

Proyek : Praktikum mekanika tanah I

Lokasi : Lab. Teknik sipil universitas bhayangkara Jenis tanah : Lempung

BERAT ISI

1. Berat cetakan (gr) 1762 1762 1762 1762 1762

2. B. Tanah basah + Cetakan (gr) 3480 3553 3563 3473,5 3453

3. Berat tanah basah (gr) 1718 1791 1801 1711,5 1691

4. Isi cetakan (cm3) 3964,2 3964,2 3964,2 3964,2 3964,2 5. B. Isi basah (3/4)(gr/cm3) 0,43 0,45 0,45 0,43 0,42 6. B. Isi kering (5/(100+w) x 100%) 0,329 0,354 0,3401 0,3128 0,2986

KADAR AIR

1. Berat tin box (gr) 9,05 9,07 10 9,15 10

2. B. Tanah basah + Tin box (gr) 64,6 63 53 63,8 52,2 3. B. Tanah kering + Tin box (gr) 51,6 51,5 42,5 48,9 40

4. Berat air (2-3) (gr) 13 11,5 10,5 14,9 12,2

(33)

PERCOBAAN 9

PEMADATAN MODIFIED

9. 1. Maksud :

Maksud dari percobaan ini sama dengan percobaan pemadatan standard. Alat yang dibutuhkan untuk pemadatan modified (modified proctor) juga sama seperti yang digunakan pada pemadatan standard, kecuali berat penumbuk dan tinggi jatuh yang dipergunakan untuk memadatkan tanah tidak sama. Berat penumbuk = 4,5 kg (10 lb) dan tinggi jatuh = 45,5 cm (18”).

9. 2. Jalannya Percobaan

Urutan pelaksanaan percobaan pemadatan modified adalah sama seperti pada pemadatan standard, kecuali langkah no. 6 yaitu tanah lembab dimasukan kedalam cetakan tidak dalam tiga lapis, tapi dalam lima lapis dengan ketebalan yang sama. Tiap lapis harus dipadatkan dengan modified proctor hammer (penumbuk modified proctor) sebanyak 25 kali pukulan.

9.3. Perhitungan dan grafik :

Sama seperti pada pemadatan standard. Hasil percobaan:

BERAT ISI

1. Berat cetakan (gr) 1762 1762 1762 1762 1762

2. B. Tanah basah + Cetakan (gr) 3588 3513 3519 3442 3378

3. Berat tanah basah (gr) 1826 1751 1757 1680 1616

4. Isi cetakan (cm3) 3964,2 3964,2 3964,2 3964,2 3964,2 5. B. Isi basah (3/4)(gr/cm3) 0,26 0,44 0,44 0,42 0,4 6. B. Isi kering (5/(100+w) x 100%) 0,200 0,341 0,334 0,306 0,280

KADAR AIR

1. Berat tin box (gr) 10 9,6 10,25 9,1 10,05

2. B. Tanah basah + Tin box (gr) 53,6 37,2 51,3 61 49,6 3. B. Tanah kering + Tin box (gr) 43,6 31 41,4 46,9 37,7

4. Berat air (2-3) (gr) 10 6,2 9,9 14,9 11,9

(34)

Dari grafik pemadatan diatas (dengan nilai Gs untuk jenis tanah lempung = 2.75), maka nilai d untuk rongga udara nol dapat dihitung sebagai berikut :

w (%) 29,762 28,972 31,782 37,302 43,038

1 + w x Gs 82,85 80,67 88,40 103,58 119,35

Untuk rongga udara nol = 1 – A = 1, Gs x w =2.75

d 1,51 1,53 1,47 1,36 1,26

(35)

BAB III PENUTUP

1. Kesimpulan :

- Dari hasil percobaan berat volume tanah, diperoleh hasil dari masing-masing sample tanah yakni untuk sample no. 1 diperoleh berat volume sebesar 1.75 gr.

- Sesuai dengan hasil percobaan, tanah yang dites termasuk jenis tanah lempung lembek, karena kadar air tanah yang diperoleh sebesar 30.38 %, 26 % dan 29.22 %.

- Untuk mengetahui berat jenis suatu tanah, harus diadakan minimal dua kali percobaan dan perbedaan berat jens dari kedua percobaan tersebut tidak boleh melebihi 3 %.

- Batas cair dari suatu jenis tanah diperoleh dari suatu grafik dari hasil percobaan, yakni pada putaran ke 25.

- Indek plastis dari tanah diperoleh setelah melakukan percobaan untuk mengetahui batas cair dan batas plastis.

- Untuk mengetahui batas susut, terlebih dahulu kita harus mengetahui kadar air mula mula dan perubahan kadar air dari tanah yang dites. - Suatu jenis tanah dikatakan bergradasi baik atau tidak, bila kita

melakukan percobaan analisa saringan guna mengetahui nilai Cu dan Cc.

- Pada umumnya pemadatan standard dan modified adalah sama, perbedaannya terletak pada jumlah lapisan tanah yang dipadatkan dalam cetakan silinder.

2. Saran

Demikian apa yang dapat kami laporkan selama mengikuti praktek hingga penyelesaian laporan ini.

(36)