I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tanah adalah material bumi yang menjadi media tempat hidupnya organisme. Tanah digunakan sebagai tempat berpijak dan tumbuh. Tanaman adalah contoh makhluk hidup yang langsung berinteraksi dan bergantung hidup pada keadaan tanah. Secara umum, bagi tanaman tanah berfungsi untuk menopang tumbuh dan berdiri tegak tanaman itu sendiri. Selain itu, tanah berfungsi sebagai penyedia bahan makanan seperti unsur hara, mineral dan air. Tanah terbentuk secara alami melalui pelapukan bahan induk, seperti batu-batuan induk.
Ilmu yang pembelajarannya mengenai proses pembentukan tanah dan manfaatnya adalah pedologi. Sedangkan proses pembentukan tanah serta unsur-unsur yang mempengaruhinya disebut Pedogenesis. Unsur atau faktor yang mempengaruhi pembentukan tanah, antara lain; iklim, topografi, bahan induk, waktu dan jasad hidup. Bagian-bagian tanah antara lain lapisan-lapisan tanah yang terbentuk atau tingkatan tanah, profil tanah; yaitu topsoil (tanam tempat dimana organisme tumbuh dan berkembang), sobsoil (tanah muda yang masih dalam tahap perkembangan, dan bahan induk tanah).
Dalam tanah dikenal istilah kadar lengas tanah, yaitu kandungan kadar air dalam tanah yang akan dimanfaatkan oleh tanaman, kadar lengar ini dipengaruhi oleh besar kecilnya pori tanah. Tanah itu sendiri terdiri dari 3 fraksi, antara lain; pasir (fraksi yang paling kasar dan memiliki porimakro), debu (fraksi berukuran sedang), lempung (fraksi paling halus dan didominasi pori mikro). Apabila pori makro dominan maka derasenya baik sedangkan drainasenya buruk, dan sebaliknya. Tekstur geluh adalah tanah yang kadar ketiga fraksinya (pasir, debu, lempung) dalam keadaan seimbang. Tanah yang baik untuk tanaman adalah tanah dengan tekstur geluh dan berkomposisi; 20-30% air, 20-30% udara, 45% mineral dan 5% bahan organik.
Batas plastis adalah batas antara tanah dengan keadaan semi plastis dan tanah dengan keadaan plastis. Metode penentuan batas plastis dikembangkan oleh Casagrade (1932). Terdapat empat bentuk tanah yaitu padat, semi-padat, plastis dan cair. Pada setiap bantuk terdapat perbedaan perilaku dan sifat-sifat mekanisnya. Batas yang menunjukan perbedaan bantuk ini dinyatakan berdasarkan perubahan perilaku atau sifat tanah. Tanah liat dan lanau bereaksi terhadap perubahan kandungan air. Reaksi terlihat dari perubahan gaya geser, pemadatan dan pemanjangan partikel tanah. Dengan metode batas plastis dapat ditentukan batas antara tanah liat dan lanau maupun tipe-tipe lain yang merupakankombinasi keduanya.
Batas plastis dikenal juga dengan Attenberg Limits, yang digunakan untuk membedakan bentuk-bentuk tanah. Batas atau metode ini dikembangkan oleh seorang ilmuwan Kimia asal Swedia bernama Albert Atterberg. Metode ini kemudian disempurnakan oleh Artur Casagrande. Metode pengujian ini berguna untuk menguji gaya geser tanah dan perubahan pada tanah berupa pemadatan maupun penggemburan karena perubahan kelembapan. Uji ini digunakan khususnya dalam bidang struktur dan pekerjaan sipil untuk memastikan daya dukung tanah tidak berubah.
A. Tujuan
Praktikum uji plastisitas ini bertujuan untuk mengetahui dan menetapkan batas plastis dalam suatu contoh tanah.
Tanah merupakan hasil transformasi zat – zat mineral dan organic dii muka daratan bumi. Tanah terbentuk di bawah pengaruh factor – factor lingkungan yang bekerja dalam masa yang sangat panjang. Tanah mempunyai organisasi dan morfologi. Tanah merupakan media bagii tumbuhan tingkat tinggi dan pangkal hidup bagi hewan dan manusia. Tanah merupakan system ruang, waktu, bermakna empat (Sutanto, 2005). Tanah merupakan hasil transformasi zat – zat mineral dan organic dii muka daratan bumi. Tanah terbentuk di bawah pengaruh factor – factor lingkungan yang bekerja dalam masa yang sangat panjang. Tanah mempunyai organisasi dan morfologi. Tanah merupakan media bagii tumbuhan tingkat tinggi dan pangkal hidup bagi hewan dan manusia. Tanah merupakan system ruang, waktu, bermakna empat (Sutanto, 2005).
Batas plastisitas adalah kadar air minum dimana suatu tanah masih dalam keadaan plastis. Batas plastis suatu tanah merupakan kadar air dimana suatu tanah berubah sifatnya dari keadaan plastis menjaadi seri paralel. Berdasarkan besaran batas plastis biasanya yang digunakan:
Menentukan jenis taah Menentukan sifat tanah Klasifikasi tanah
Batas plastisitas dihitung berdasarkan presentasi berat air terhadap berat tanah. (Prawirohartono.1994)
Pengujian plastisitas atau batas plastisitas bertujuan untuk menentukan batas terendah kadar air ketika tanah tersebut dalam keadaan plastis.pengujian batas plastis bertujuan untuk menentukan nilai dan baats cair suatu sampel tanah uji, nilai dari batas plastis dan bahan cair ini digunakan untuk mendapatkan nilai indeks plastis tanah sehingga akan dapat diketahui bagaimana keadaan tanah tersebut apakah baik atau tidak.(Mader,S.S.2004).
Konsistensi tanah menunjukkan tahanan daya kohesi atau adhesi butir-butir tanah dengan benda lain. Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah terhadap gaya yang akan merubah bentuk (deformasi). Gaya tersebut misalnya pencangkulan, pembajakkan dan sebagainya. (Hardjowigeno, 1995).
a. Indeks Plastisitas (Plasticity Indeks)
Indeks plastisitas (PI),adalah selisih batas cair dan batas plastis. PI = LL – PL
Indeks plastisitas (PI) merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis. Karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisan tanah. Jika tanah mempunyai (PI) tinggi, maka tanah mengandung banyak butiran lempung dan jika tanah mepunyai (PI), rendah ,seperti lanau , sedikit penurangan kadar air berakibat tanah menjadi kering.
b. Indeks Cair (Liquidity Indeks)
Kadar air tanah asli relative pada kedudukan plastis dan cair dapat didefinisikan oleh indeks cair (liquidity indeks),LI, dan dinyatakan menurut persamaan :
LI = wNLL−−PLPL=wNPI−PL Dengan :
Wn = Kadar air dilapangan
Jika Wn = LL, maka LI = 1,sedangkam jika Wn = PL ,maka LI = 0. Jadi untuk lapisan tanah asli yang didalam kedudukan plastis . nilai LL >Wn > PL.Jika kadar air bertambah dari PL menuju LL ,maka LI bertambah dari 0 sampai 1. lapisan tanah asli dengan wN > LI ,akan mempunyai LL > 1. Tapi jika wN kurang dari PL ,LI akan negative.
c. Klasifikasi tanah
Hasil penyelidikan sifat-sifat ini kemudian dapat digunakan untuk mengevaluasi masalah-masalh tertentu seperti :
1. Penentuan penurunan bangunan, yaitu dengan menentukan kompresibilitas tanah. Drai sini , selanjutnya digunakan dalam persamaan penurunan berdasarkan pada teori konsolidasi, misalnya teori terzaqhi
2. Penentuan kecepatan air yang mengalir lewat benda uji guna menghitung koefisien permeabilitas, dari sini kemudian dihubungkan dengan hokum DarCy dan jarring arus (flow net),untuk menentukan debit aliran yang lewat pada struktur tanah.
3. Untuk mengevaluasi stabiitas tanah yang miring , yaitu dengan menentukan kuat gaser tanah, dari sini kemudian disubtitusikan dalam rumus statiska (Stabilitas lereng).
Klasifikasi tanah sangat membantu perancang dalam memberikan pengarahan melalui cara empiris yang tersedia dari hasil pengalaman yang telah lalu. Tetapi, perancang harus berhati-hati dalam penerapannya, karena penyesuaian stabilitas , kompresi (penurunan), aliran air yang didasarkan pada klasifikasi tanah sering menimbulkan kesalahan.
Umumnya klasifikasi tanah didasarkan atas ukuran partikel yang diperoleh dari analisis saringan dan uji sedimentasi kemudian juga plastisitas. Terdapat dua system klasifikasi yang sering digunakan, yaitu Unifield Soil Clasification Sistem dan AASHTO (American Assoction Of State Highway And Transfortation Officials). Sistem-sistem ini mnggunakan sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butiran , batas air cair dan indeks plastisitas.
d. Sistem Klasifikasi Unifield
Pada system unifield, tanah diklasifikasikan kedalam tanah berbutir kasar (kerikil dan pasir), jika kurang dari 50 % lolos saringan nomor 200, dan sebagai tanah berbutir halus (lanau/lempung), jika lebih dari 50% lolos saringan nomor 200.
Selanjutnya , tanah diklasifikasikan dalam sejumlah kelompok atau sub kelompok. Simbol-simbol yang dapat digunakan :
G = Kerikil (gravel) S = Pasir (Sand) C = Lempung (Clay) M = Lanau (Silt)
O = Lanau atau lempung organik (Organik Silt Or Clay)
Pt = Tanah gambut dan tanah organic tinggi (Peat And Highly Organiks Soil)
W = Gradasi baik (Well-Graded) P = Gradasi buruk (Poorly-Graded) H = Plastisitas tinggi (High-Plasticity)
L = Plastisitas rendah (Low-Plastisitas)
e. Sistem Klasifikasi AASHTO
Sistem klasifkasi AASHTO (American Association Of State Highway And Transportation) Berguna untuk menentukan kwalitas tanah untuk perencanaan timbunan jalan, Subbase dan Subgrade.
Sistem klasifikasi AASTHO membagi tanah kedalam 8 kelompok , A-1 sampai A-8 termasuk sub-sub kelompok. Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris. Pengujian yang digunakan adalah analisis saringan batas-batas Atterberg.
Indeks kelompok (Group indeks)(GI) Digunakan untuk mengevaluasi lebih lanjut tanah-tanah dalam kelompoknya. Indeks kelompok dihitung dengan persamaan :
GI = (F-35)[0,2 + 0,005)(LL-40)]+0,01 (F-15)(PI-10)
Dengan:
GI = Indeks kelompok (group indeks)
F = Persen butiran lolos saringan no.200(0,75 mm) LL = Batas cair
Pi = Indeks plastisitas
f. batas cair (liquid limit)
Batas cair (LL),didefiisikan sebagai kadar air tanah pada batas antara keadan cair dan keadan plastis, yaitu baas atas dari daerah plastis , Batas cair biasanya ditentukan dari uji Casagrand test (1948).
Batas plastis (PL), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air dimana tanah dengan diameter selinder 3,2 mm mulai retak-retak ketika digulung.
h. Batas Susut (Shringkage Limit)
Batas susut (SL), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar airdimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak mengakibatkan perubahan volume tanah. Percobaan batas susut dilaksanakan dalam laboratorium dengan cawan porselin diameter 44,4 mm dengan tinggi 12,7 mm. Bagian dalam cawan dilapisi dengan pelumas dan diisi dengan tanah jenuh sempurna . Kemudian dikeringkan dalam oven, volume ditentukan dengan mencelupkannya dengan air raksa .
Batas susut dinyatakan dalam persaman : SL = { 2 ). 2 1 ( 2 ) 2 1 ( M W V V M M M − − − γ }
×
100% Dengan :m1 = Berat tanah basah dalam cawan percobaan (g) m2 = Bert tanah kering dalam oven (g)
v1 = Volume tanah basah dalam cawan (cm3) v2 = Volume tanah kering dalmam oven (cm3)
w
γ = Berat volume air (g/cm3)
Hubungan variasi kadar dan volume total tanah pada kedudukan batas cair, batas plastis dan batas susut. Batas-batas atterberg sanagat berguna untuk identifikasi dan klasifikasi tanah. Batas-batas ini sering digunakan secara langsung dalam spesifikasi, guna mengontrol tanah yang akan digunakan untuk membangun stuktur urugan tanah.
A. Tempat dan Waktu
Tempat dilaksanakan percobaan uji plastisitas di Laboratorium Jurusan Teknologi Pertanian, Universitas Sriwijaya pada tanggal 7 November 2013 pukul 14.00 WIB hingga selesai.
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum adalah: 1) Kaca, 2) Oven, 3) Cawan, 4) Loyang, 5) Spidol, 6) Timbangan Digital, 7) Desikator, 8) Sprayer, 9) Saringan, dan 10) Tempayan.
Bahan yang digunakan dalam praktikum kadar air ini adalah sample tanah dan air.
C. Cara Kerja
Cara kerja dalam praktikum plastisitas adalah sebagai berikut : 1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Keluarkan sampel/contoh tanah dari dalam oven. 3. Timbang berat cawan kosong.
4. Hancurkan dan haluskan sampel/contoh tanah per lapisan tanah sehingga menjadi serbuk.
5. Saring dengan menggunakan saringan untuk memisahkan antara agregat kasar dan agregat halus.
6. Sampel/contoh tanah yang telah menjadi serbuk (agregat halus) dibasahi air dengan cara diseprotkan dengan menggunakan sprayer sampai homogen.
7. Metode menggeleng dilakukan dengan tangan, geleng benda uji dengan telapak tangan atau jari pada plat kaca dengan tekanan yang cukup untuk menggeleng benda uji menjadi beberapa gelengan kecil dengan diameter dan panjang yang sama. Dengan diameter 3 mm. Penggelengan berhenti dilakukan jika terjadi retakan.
8. Timbang berat basah hasil gelengan tersebut yaitu per lapisan dengan tiga buah sampel tanah.
9. Oven pada suhu 110 oC selama 24 jam.
10. Keluarkan dari oven lalu dinginkan di desikator. Masukkan ke dalam desikator ± 15 menit.
11. Timbang berat kering hasil gelengan tersebut yaitu per lapisan dengan tiga buah sampel.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Sampel Berat Cawan BTB BTK 1 BTK 2 BTK 3 Rata-rata BTK 1 5.4620 5.8496 5.8472 5.8448 5.8424 5.8448 2 5.4925 5.6940 5.6868 5.6796 5.6724 5.6896 3 5.6072 5.6739 5.6708 5.8677 5.8648 5.8010 4 5.3322 5.7704 5.7676 5.7641 5.7613 5.7643 5 5.5346 5.8445 5.8415 5.8385 5.8355 5.6963 Perhitungan
Kadar Air Basis Basah = Sampel 1 KA =
x
100% =1.892744 % Sampel 2 KA =x
100% = 12.00667 % Sampel 3 KA =x
100% = -74.1071 % Sampel 4 KA =x
100% = 2.120718 % Sampel 5 KA =x
100% = 2.991027 % B. PembahasanBatas cair merupakan salah satu titik perubahan / transisi dari keadaan tanah yang digolongkan oleh sifat mekanik dan tergantung kepada kadar airnya (Asep, 1990). Definisi lain dari batas cair adalah kadar air minimum di mana sifat suatu tanah berubah dari keadaan cair menjadi plastis. Besaran batas cair digunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah ( Lexono, 2009). Menurut Panduan SNI (Standar Nasional Indonesia ) 1967:2008 tentang Cara Pengujian Batas Cair Tanah, batas cair tanah adalah kadar air ketika sifat tanah pada batas dari keadaan cair menjadi plastis. Nilai batas cair tanah merupakan besaran kadar air dalam persen yang ditentukan dari 25 ketukan pada pengujian batas cair. Batas plastis merupakan batas antara tanah dengan keadaan semi plastis dan tanah dengan keadaan plastis ( Asep, 1990). ). Menurut Panduan SNI (Standar Nasional Indonesia ) 1967:2008 tentang Cara Pengujian Batas Cair Tanah, batas plastis tanah adalah batas terendah kadar air ketika tanah masih dalam keadaan plastis. Batas Lekat (BL) tanah yang tidak plastis, misal pasir berkadar lengas lebih kecil dari Bcnya. Sebaliknya pada tanah yang plastik misal lempung, akibatnya tanah pasiran bersurplus ( S ) = BL – BC = positif, artinya mudah diterusi air. Pada tanah yang plastik, S = negatif, sukar diterusi air. Tapal tanah yang kadar lengasnya diupkan tahap demi tahap, bila ditusuk tepat tidak melekati si alat, dikatakan tanah itu telah mencapai BL-nya. JO = BL – BG, bagi tanah pasiran nilainya > JO tanah lempungan. Artinya tanah lempungan lebih sukar bila dicangkul atau dibajak ( WIRJODIHARJO, loc.cit, diubah ).
Sedangkan menurut pengertian lain batas lekat adalah kadar air di mana tanah mulai tidak dapat melekat pada benda lain. Bila kadar air lebih rendah dari batas melekat, maka tanah tidak dapat melekat ,telah mencapai batas mengalir atau batas melekat tersebut dapat membentuk gulungan atau pita yang tidak mudah patah bila digolek-golekan lagi maka dikatakan bahwa tanah itu plastis. Bila tanah tidak dapat dibentuk pita atau gulungan ( selalu patah ) maka tanah itu disebut tidak plastis ( Hardjowigeno, 2010 ).Berdasarkan percobaan yang dilakukan kadar air yang paling tinggi terdapat pada sample tanah II yaitu 12.00667 %. Dapat diambil kesimpulan bahwa pada sample tersebut tanah memeliki sifat plastis yang baik.
A. Kesimpulan
1. batas lekat adalah kadar air di mana tanah mulai tidak dapat melekat pada benda lain
2. Indeks plastisitas (PI) merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis.
3. Pengujian plastisitas atau batas plastisitas bertujuan untuk menentukan batas terendah kadar air ketika tanah tersebut dalam keadaan plastis
4. Data hasil kadar air terbesar dari sampel V yaitu 47,82 %.
5. Jika tanah mempunyai (PI) tinggi, maka tanah mengandung banyak butiran lempung dan jika tanah mepunyai (PI), rendah ,seperti lanau , sedikit penurangan kadar air berakibat tanah menjadi kering.
6. Tanah merupakan hasil transformasi zat – zat mineral dan organic dii muka daratan bumi.
B. Saran
Sebaiknya praktikum mengenai plastisitas ini lebih di jelaskan kepada praktikan sehingga lebih memahaminya dan pada saat memasukkan sampel tanah, seluruh sample bertumpuk-tumpuk sehingga bisa membuat semua tidak tersusun rapi.
Anonimc. 2013. Lexono.2009. Metode Pengujian Batas Cair.
http://lexonos.blogspot.com/2009/03/metode-pengujian-batas-cair-denganalat.html (. Online (diakses pada 10 november 2013).
Anonimc.Dede, 2013.Pengamatan Tanah Dengan Indra.
http://de-dehouse.blogspot.com/2012/04/laporan-pengamatan-tanah-dengan-indra.html. online (diakses pada 10 november 2013).
Anonomc.Pipit. 2013. Ilmu Tanah (Struktur, tekstur dan warna tanah), http://pipitchan2905.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-ilmu-tanah-struktur.html.online (di ases pada 10 november 2013).
Das BM.1995.Mekanika Tanah (Prinsip-PrinsipRekayasa Geoteknis) .Penerbit Erlangga. Jakarta.
Hardjowigeno, Sarwono. 2010. Ilmu Tanah. Akademika Presindo : Jakarta
Hardjowigeno, Sarnono. 1992. Ilmu Tanah. Jakarta : Maduatama Sarana Pratama. Lembaga Penelitian Tanah. 1979. Penuntun Analisa Fisika Tanah. Bogor : Lembaga Penelitian Tanah.
http://cukipz.blogspot.com/2011/01/pengaruh-tegangan-overburden-efektif.html, diakses tanggal 4 November 2011.
Sarief Saifudin.1985.Ilmu Tanah Pertanian. Penerbit CV Pustaka Buana. Bandung. Soedarmo, Herujip dan Prayoto Djojoprawiro. 1988. Fisika Tanah Dasar. Jurusan
Konservasi Tanah dan Air. Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Wirustyastuko, Dandi. 2009. Laporan praktikum fisika mekanika tanah “plastic limit’. http://id.scribd.com/doc/83421933/38410399-Fismektan-Plastic-Limit. Online (diakses pada 3 desember 2012).
PLASTISITAS
OLEH:
AGUS LEO SARAGIH 05121002012 TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA INDRALAYA 2013 Lampiran
Sampel Tanah Sprayer
Kaca Pengayakan tanah
