The City College of New York Jurusan Teknik Sipil
CE 345: Mekanika Tanah Instruktur: Dr George Mylonakis
LAB PERCOBAAN # 3B:
ANALISIS HYDROMETER
PengantarAnalisis hidrometer adalah metode banyak digunakan untuk memperoleh perkiraan distribusi ukuran partikel tanah dari No 200 (0,075 mm) saringan menjadi sekitar 0,01 mm. Data yang disajikan di sebidang semilog dari persen lebih halus vs diameter partikel dan dapat dikombinasikan dengan data dari analisis saringan bahan ditahan (+) pada saringan No.200. Nilai utama dari analisis hidrometer tampaknya untuk mendapatkan fraksi liat (umum diterima sebagai halus persen dari 0,002 mm). Analisis hidrometer juga mungkin memiliki nilai dalam mengidentifikasi ukuran partikel <0,02 mm dalam bentuk cek kerentanan frost untuk subgrades trotoar.Tes ini dilakukan ketika lebih dari 20% melewati saringan No.200 dan 90% atau lebih melewati No 4 (4,75 mm) saringan.
Analisis hidrometer didasarkan padaStokes 'Hukum, yang memberikan hubungan antara kecepatan jatuhnya bola dalam cairan, diameter bola, bobot spesifik bola dan cairan, dan viskositas fluida. Dalam persamaan bentuk hubungan ini 2 (Gs- G f) v = ---- * --- * (D / 2)2 9 di mana,
v
= kecepatan jatuhnya bola (cm / s)
Gs= berat jenis bolaGf
= berat jenis cairan (bervariasi dengan suhu)
= absolut, atau dinamis, viskositas fluida (g / (cm * s))
D
= diameter bola (cm)
Memecahkan persamaan untuk D
dan menggunakan berat jenis air
Gw, kita memperoleh________________ D = 18v / (Gs- G w) v = L / t _______________ A = 18/ (Gs - G w) ________________ D = AL (cm) / t (min)
di mana 0.002 mm< D <0,2 mm
Peralatan
1. Hydrometer (Model 152H lebih)
2. Kuantitas (sekitar 2.5L per test) air suling
3. Sedimentasi silinder (cylinder 1000mL) juga disebut sebagai jar hydrometer
4. Lulus 1000 mL silinder untuk kontrol jar
5. Perangkat tanah-dispersi (malt mixer atau dispersi udara-jet)
6. Agen Dispersi (Napo 3 atau Na 2 SiO 3)
7. Hidrometer bath jar (opsional, untuk kontrol suhu)
8. Termometer
Koreksi pembacaan hidrometer
Nol Koreksi (F z): Jika nol membaca di hidrometer (dalam silinder kontrol) berada di bawah meniskus
air, itu adalah (+), jika di atas itu (-), jika pada meniskus itu adalah nol.
Meniskus Koreksi (F m): Perbedaan antara tingkat atas dan tingkat meniskus air kontrol silinder.
Koreksi temperatur (F t): Suhu tes harus 20 C tetapi suhu sebenarnya dapat bervariasi. Koreksi suhu
diperkirakan sebagai
Ft= -4,85 + 0,25 T (untuk T antara 15 C sampai 28C)
Prosedur
1. Siapkan tabung kontrol dengan menambahkan 125 ml dari 4% natrium metaphosphate (Napo 3) larutan dan air suling yang cukup untuk menghasilkan 1000 ml. (Solusi ini dapat dibuat
dengan mencampur 40g kimia kering dengan air yang cukup untuk membuat 1000 ml). Masukan hydrometer ke dalam silinder kontrol dan merekam nol dan koreksi meniskus, kemudian merekam suhu dengan menempatkan termometer di dalamnya
2. Timbang tahu persis 50g tanah melewati saringan No 200. Campur tanah dengan 125 ml dari 4% natrium metaphosphate (Napo 3) solusi. Biarkan campuran tanah untuk berdiri sekitar 12 jam.
3. Pada akhir periode perendaman, mentransfer campuran untuk dispersi (atau malt mixer) gelas dan tambahkan air keran sampai cangkir adalah sekitar dua-pertiga penuh. Campur selama 1 menit. Setelah pencampuran, hati-hati mentransfer semua isi cangkir dispersi ke silinder sedimentasi. Bilas tanah apapun dalam cangkir dispersi dengan menggunakan botol pencet plastik atau menambahkan air stabil dan tuangkan ini ke dalam silinder sedimentasi. Sekarang tambahkan air suling untuk mengisi silinder dengan ml mark 1000.
4. Tutup silinder sedimentasi dengan Nomor 12 karet stopper dan hati-hati agitasi selama sekitar 1 menit. Agitasi didefinisikan sebagai memutar silinder terbalik dan kembali 60 bergantian untuk jangka waktu 1 menit. Sebuah gerakan terbalik dan kembali 2 bergantian.
5. Pasang silinder sedimentasi di samping silinder kontrol dan segera memulai stopwatch. Ini adalah waktu kumulatif t = 0. Masukkan hydrometer ke dalam silinder sedimentasi.
6. Lakukan pembacaan hidrometer pada waktu kumulatif t = 0,25 min., 0.5min., 1 min. dan 2 menit. Selalu membaca tingkat atas meniskus. Hapus dan tempat hydrometer di jar kontrol.
7. Lanjutkan mengambil hidrometer dan suhu pembacaan pada perkiraan waktu berlalu dari 8, 15, 30 dan 60 menit. dan kemudian 2, 4, 8, 24 dan 48 jam. Untuk setiap membaca, masukkan hidrometer ke dalam silinder sedimentasi sekitar 30 detik sebelum membaca adalah karena. Setelah membaca diambil, keluarkan hydrometer dan memasukkannya kembali ke dalam silinder kontrol.
Perhitungan
2. Hitung dikoreksi membaca hidrometer untuk persen lebih halus, RCP = R + Ft + Fz
3. Hitung persen lebih halus = (A * R * CP 100) / Ws
di mana,
Ws= berat kering tanah yang digunakan untuk analisis hidrometer
A
= koreksi berat jenis (sebagai hidrometer dikalibrasi untuk
Gs= 2.65)
Oleh karena itu,
A
= 1,65 *
Gs/
((Gs- 1) * 2.65)
4. Hitung dikoreksi membaca hidrometer untuk penentuan panjang efektif, RCL = R + Fm
4. Tentukan L
(panjang efektif) sesuai dengan
RCL diberikan dalam Tabel 1.5. Tentukan A dari Tabel 2 _______________
6. Tentukan D (mm) = AL (cm.) / t (min.)
Tabel 1. Variasi L dengan Hydrometer Reading
Membaca hidrometer (Cm)L Membaca hidrometer (Cm)L Membaca hidrometer (Cm)L Membaca hidrometer (Cm)L 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16.3 16.1 16,0 15,8 15.6 15,5 15.3 15.2 15 14,8 14.7 14.5 14.3 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 14.2 14 13.8 13,7 13.5 13.6 13.2 13 12,9 12.7 12.5 12.4 12.2 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 12 11,9 11,7 11.5 11.4 11.2 11.1 10.9 10.7 10.6 10.4 10.2 10.1 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 9.9 9.7 9.6 9.4 9.2 9.1 8.9 8.8 8.6 8.4 8.3 8.1 7.9
Suhu C) Gs 17 18 19 20 21 22 23 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7 2,75 2.8 0,0149 0,0146 0,0144 0,0142 0,0140 0,0138 0,0136 0,0147 0,0144 0,0142 0,0140 0,0138 0,0136 0,0134 0,0145 0,0143 0,0140 0,0138 0,0136 0,0136 0,0134 0,0143 0,0141 0,0139 0,0137 0,0134 0,0133 0,0131 0,0141 0,0139 0,0137 0,0135 0,0133 0,0131 0,0129 0,0140 0,0137 0,0135 0,0133 0,0131 0,0129 0,0128 0,0138 0,0136 0,0134 0,0132 0,0130 0,0128 0,0126 Suhu C) Gs 24 25 26 27 28 29 30 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7 2,75 2.8 0,0137 0,0134 0,0132 0,0130 0,0128 0,0126 0.0125 0,0135 0,0133 0,0131 0,0129 0,0127 0.0125 0,0123 0,0133 0,0131 0,0129 0,0127 0.0125 0,0124 0,0122 0,0132 0,0130 0,0128 0,0126 0,0124 0,0122 0,0120 0,0130 0,0128 0,0126 0,0124 0,0123 0,0121 0,0119 0,0129 0,0127 0.0125 0,0123 0,0121 0,0120 0,0118 0,0128 0,0126 0,0124 0,0122 0,0120 0,0118 0,0117 Analisis Gabungan
1. Hitung persen melewati saringan No 200. (Ini harus sama dengan halus persen untuk tanah dipertahankan pada No 200 saringan dari Analisis Saringan)
2. Persen lebih halus = persen halus dimodifikasi untuk hidrometer metode x persen lewat No 200 saringan dari Langkah 1.
3. Total dimodifikasi persen lebih halus untuk sampel tertahan pada saringan No 200 dan di atas akan sama yang dihitung dalam analisis saringan, untuk sampel melewati saringan No 200, sama seperti dihitung pada Langkah 2.
Catatan:
Plot persen lebih halus dibandingkan ukuran butir untuk kedua Metode Hydrometer dan Metode
Gabungan. Gunakan skala aritmatika dan sumbu vertikal untuk persen lebih halus dan log skala dan sumbu horisontal untuk ukuran butir. Kurva ini disebut ukuran butir kurva distribusi. Mengomentari hasil.
LEMBAR DATA: Analisis Hydrometer Keterangan tanah: ________________________________ Contoh No: _______________________________________ Lokasi: _______________________________________ Diuji dengan: _______________________________________ Kelompok No: _______________________________________ Date: ______________________________________________ Waktu (T, min.) Membaca hidrometer (R) RCP Persen lebih halus A*R*CP100/50 RCL L (Cm) A D (Mm) 0.25 0.5 1 2 4 8 15 30 60 120 240 480 1440 2880 1 L3B Hydrometer Analysis.doc
