ASTM D 854-92 Specific Gravity

(1)

Metode Pengujian Baku Untuk Penentuan Berat Jenis (Specific Gravity) Tanah

Pembakuan ini diterbitkan diba

Pembakuan ini diterbitkan dibawah perencanaan tetap D 854; wah perencanaan tetap D 854; Dengan singkatan angka perencanaDengan singkatan angka perencanaan yang mengikutian yang mengikuti menunjukkan tahun awal pengangkatan atau kasus dimana direvisi. Tahun revisi terakhir

menunjukkan tahun awal pengangkatan atau kasus dimana direvisi. Tahun revisi terakhir. . Angka dalam tanda kurungAngka dalam tanda kurung menunjukkan tahun terakhir persetujuan ulang. Pangka

menunjukkan tahun terakhir persetujuan ulang. Pangkat epsiln !"# menunjukkan t epsiln !"# menunjukkan suatu perubahahan editrial sesuatu perubahahan editrial sejak jak revisi akhir atau persetujuan ulang yang

(2)

&' uang ingkup

$.$ 'etde tes ini meliputi penentuan berat jenis tanah yang telah melewati saringan 4.(5 mm !).4# dengan mempergunakan piknmeter. Apabila tanah mengandung butiran yang lebih besar dari saringan 4.(5 mm* 'etde uji + $,( harus dipergunakan untuk material yang tertahan pada saringan 4.(5 mm dan metde uji ini harus dipergunakan untuk material yang melewati saringan 4.(5mm.

$.$.$ Dua prsedur untuk melakukan tes berat jenis tanah adalah sebagai

berikut-$.$.$.$'etde A  Prsedur untuk material yang telah dikeringkan dalam ven yang dijelaskan dalam /.$.

$.$.$., 'etde 0  Prsedur untuk benda uji yang lembab* dijelaskan dalam /.,. Prsedur yang akan dipakai harus ditentukan leh pihak yang meminta dilakukan tes ini.

$., Apabila nilai berat jenis akan dipakai dalam perhitungan yang berhubungan dengan bagian

hidrmeter dalam metde uji D 4,,* tes berat jenis dilakukan pada bagian benda uji yang melewati saringan ,.11 mm !).$1#.

$.2 )ilainilai yang tercantum dalam satuan metrik akan dianggap sebagai standar.

$.4 Standar ini tidak bertujuan untuk membahas semua masalah keselamatan, jika ada, berhubungan dengan pemakaiannya. Adalah tanggung jawab dari pemakai standar ini dalam melakukan tindakan keselamatan dan kesehatan yang cukup, dan menentukan berbagai batasan peraturan yang berlaku sebelum dipakai.

%' eferensi

,.$ A3T'

standards-+$,( Test 'ethd %r 3peci%ic ravity and Absrptin % +arse Aggregate

+&(1 Practice %r preparing Precisin and 0ias 3tatements %r Test 'ethds %r +nstructin 'aterials

D4,, Test 'ethd %r Particle 3ie Analysis % 3ils

D&52 Terminlgy 6elating t 3il* 6ck* and +ntained 7luids

D,48( +lassi%icatin % 3ils %r ngineering Purpses !9ni%ied 3il +lassi%icatin 3ystem# D4(52 3peci%icatin %r valuating* 3electing* and

3peci%ying 0alances and 3cales %r 9se in 3il and 6ck Testing

$ 3peci%icatin %r A3T' Thermmeters

$$ 3peci%icatin %r :ire+lth 3ieves %r Testing Purpses

$, Terminlgy 6elating t Density and 3peci%ic ravity % 3lids* i<uids* and ases

,., AA3=T> 3tandard

'etde 9ji AA3=T> T $11

*' Ter+ino,ogi

2.$ 3emua de%inisi mengacu pada Terminlgy D &52 dan $,.

2., Penjelasan istilah ?speci%ic? dalam 3tandar ini-2.,.$ 0erat jenis !3peci%ic ravity# adalah perbandingan berat suatu unit vlume material pada suatu temperatur dengan berat gasbebas air

suling dengan vlume dan temperatur yang sama

"' Signifikansi dan Pe+akaian

4.$ 0erat jenis tanah dipakai dalam perhitungan hubungan %asa dalam tanah !yaitu vlume padat relati% terhadap air dan udara dalam suatu vlume tanah#.

4., @stilah butiran padat biasanya diasumsikan berarti material yang terbentuk secara alami yang mana tidak dapat langsung larut dalam air. 3ehingga berat jenis materialmaterial yang mengandung extraneous material !seperti semen* kapur* dan sejenisnya#* bahan yang larut dalam air !seperti natrium klrida#* dan tanah yang mengandung bahan dengan berat jenis lebih kecil dari satu* biasanya memerlukan perlakuan khusus atau de%inisi khusus untuk berat jenisnya.

!' Pera,atan

5.$ Piknmeter  Piknmeter yang dipakai harus salah satu

dari-5.$.$ lumetric 7lask* dengan kapasitas paling tidak $11m.

5.$., 3tppered 0ttle* dengan kapasitas paling tidak 51 m. 3tpper bttle harus terbuat dari material yang sama dan harus menampung kelebihan udara dan air apabila dipergunakan.

Note 1 - Flask yang berukuran lebih besar dari kapasitas minimum yang ditentukan adalah dianjurkan. Flask yang lebih besar mempu menampung benda uji yang lebih besar dan cenderung untuk memberikan hasil statistik yang lebih baik.

5., )eraca B Timbangan  'emenuhi persyaratan 3peci%icatin D4(52 dan dapat dibaca* tanpa kira kira* sampai paling tidak 1.$C dari berat benda uji.

5.2 >ven pengering  dengan kntrl termstatik* mampu mempertahankan temperatur yang seragam yaitu $$151_{+ !,21}

/1_{7# pada seluruh ruangan}

ven.

5.4 Termmeter* mampu untuk mengukur temperatur pada saat pengujian sedang berlangsung* memiliki skala 1.51_{+ !$.1}1_{7# dan}

(3)

5.5 Desikatr  3ebuah lemari desikatr atau wadah desikatr yang besar berisi silica gel atau anhydrus calcium sulphate.

Note  - !ebih baik untuk menggunakan sebuah bahan pengering yang dapat berubah warna untuk mengetahui

bahan tersebut perlu diganti.

5.& Alat pembuang udara terkurung  9ntuk membuang udara terkurung* digunakan salah satu

dari-5.&.$ =t plate atau pembakar bunsen* mampu untuk mempertahankan temperatur yang cukup untuk mendidihkan air.

5.&., acuum system* sebuah pmpa vacuum atau water aspiratr* mampu untuk memprduksi partial vacuum dengan tekanan abslut sebesar $11

min atau kurang

Note " - #artial $acuum sebesar 1%% mm&g tekanan absolut kira-kira sama dengan pembacaan ''% mm (' in.) &g dalam $acuum gauge pada ketinggian muka air laut.

5.( Alatalat lainnya  piring benda uji* dan sarung tangan tahan panas.

-' eagent dan Materia,

&.$ emurnian air  Air suling dianjurkan untuk digunakan dalam metde tes ini* walaupun demikian air demineralied dapat juga digunakan sebagai pengganti.

.' Benda Uji

(.$ 0enda uji tes bleh dikeringkan dengan ven atau lembab dan harus merepresentasikan keseluruhan benda uji. 9ntuk salah satu dari kedua kndisi diatas* benda uji harus cukup besar sehingga berat minimumnya pada kndisi kering !setelah di ven# sesuai dengan nilai sebagai berikut-9kuran 0utiran 'aksimum !$11C passing# 3tandar 9kuran 3aringan 0erat 'inimum 0enda uji Tes*

g

,mm ).$1 ,1

4.(5 ).4 $11

' /a,i0rasi Pikno+eter

8.$ Tentukan dan catat berat piknmeter yang kering dan bersih* '% .

8., @si piknmeter dengan air suling sampai pada tanda kalibrasi. ihat dan perhatikan piknmeter dan isinya untuk memastikan bahwa tidak ada

gelembung udara dalam air suling. Tentukan dan catat berat piknmeter dan air* 'a.

8.2 'asukkan termmeter dalam air* tentukan dan catat suhunya* Ta* sampai dengan 1.51+ !$.117#

terdekat.

8.4 9ntuk berat 'a* yang ditentukan pada suhu

Ta* siapkan tabel untuk nilai berat* 'a* untuk

beberapa temperatur mungkin terjadi pada saat penentuan berat piknmeter* tanah dan air nanti. )ilainilai 'a ini dapat ditentukan dari eksperimen

atau dapat dihitung dengan cara

berikut-'a !pada Ta# E F!berat jenis air pada TG B berat jenis

air pada Ta# G !'a !pada Ta#  '% #H I '%

Dimana-'a E berat piknmeter dan air* g*

'% E berat piknmeter* g*

Ta E Temperatur air yang dicatat saat itu* 1_+*

TG E Temperatur yang diinginkan*1+.

Note * - +etode tes ini memberikan suatu prosedur yang lebih mudah untuk laboratorium untuk membuat banyak pengukuran dengan piknometer yang sama. Aplikasi untuk hal ini sama dengan pengukuran tunggal. engan menggunakan piknometer dan isinya pada beberapa temperatur yang ditentukan saat berat + a dan

+  dicatat, memerlukan waktu yang cukup lama. Adalah

penting untuk berat + a dan +  diukur berdasarkan air

pada temperatur yang sama. Nilai-nilai untuk berat jenis air pada suhu 1'.% sampai "%.%%_{ diberikan pada /abel}

1

$' Prosedur

/.$ 'etde Tes A  Prsedur 9ntuk 0enda uji Jang Dikeringkan Dengan

>ven-/.$.$ eringkan benda uji hingga beratnya knstan dalam ven yang dijaga pada suhu $$151_{+ !,21}

/1_{7# !lihat +atatan 5# dan dinginkan}

dalam desikatr.

Note 0 - #engeringan beberapa jenis tanah pada suhu 11%%

 ("%%

F) dapat menyebabkan kehilangan air atau hidrasi. #ada kasus ini, pengeringan dapat dilakukan dalam tekanan udara yang dikurangi atau pada temperatur yang lebih rendah

.

/.$., Tentukan dan catat berat sebuah piknmeter yang telah dikalibrasi dan dalam keadaan kering dan bersih* '% . Pilih piknmeter

dengan kapasitas yang cukup dimana vlume yang diisikan sampai pada tanda paling kurang 51 persen lebih besar dari ruangan yang diperlukan untuk

Tabel $. 0erat Kenis Air dan 7aktr reksi 9ntuk 0eberapa Temperatur

(4)

Temperatur !1_+#

0erat Kenis Air !gBm# 7aktr reksi  $&.1 1.//8/( $.111( $&.5 1.//88/ $.111( $(.1 1.//881 $.111& $(.5 1.//8($ $.1115 $8.1 1.//8&, $.1114 $8.5 1.//852 $.1112 $/.1 1.//842 $.111, $/.5 1.//822 $.111$ ,1.1 1.//8,2 $.1111 ,1.5 1.//8$, 1.//// ,$.1 1.//81, 1.///8 ,$.5 1.//(/$ 1.///( ,,.1 1.//(81 1.///& ,,.5 1.//(&8 1.///5 ,2.1 1.//(5( 1.///2 ,2.5 1.//(45 1.///, ,4.1 1.//(2, 1.///$ ,4.5 1.//(,1 1.///1 ,5.1 1.//(1( 1.//88 ,5.5 1.//&/4 1.//8( ,&.1 1.//&8$ 1.//8& ,&.5 1.//&&8 1.//84 ,(.1 1.//&54 1.//82 ,(.5 1.//&41 1.//8, ,8.1 1.//&,& 1.//81 ,8.5 1.//&$, 1.//(/ ,/.1 1.//5/( 1.//(( ,/.5 1.//58, 1.//(& 21.1 1.//5&( 1.//(4

mengakmdasi benda uji tes. Tempatkan benda uji dalam piknmeter. Tentukan berat benda uji dan piknmeter* dan kurangi berat piknmeter* '% * dari

nilai ini untuk menentukan berat benda uji yang telah dikeringkan dalam ven '.

/.$.2 @si piknmeter dengan air suling sampai pada ketinggian sedikit lebih dari yang diperlukan untuk menutupi tanah dan merendam benda uji paling tidak selama $, jam.

Note ' - ntuk beberapa tanah yang mengandung bagian dari material organik yang signiikan, minyak tanah (kerosene) lebih baik digunakan sebagai cairan pembasah (wetting agent) daripada air, dan dapat

digunakan untuk menggantikan air suling untuk benda uji yang dikeringkan dalam o$en. 2ika digunakan minyak tanah (kerosene), udara terkurung (entrapped air) harus dibuang dengan hanya menggunakan aspirator. +inyak tanah (kerosene) adalah cairan yang dapat terbakar sehingga harus dipergunakan dengan sangat hati-hati.

/.$.4 0uang udara terkurung dengan salah satu metde

berikut-/.$.4.$ Didihkan benda uji perlahanlahan paling tidak selama $1 menit sambil mengyang

(5)

gyangkan piknmeter untuk membantu prses pembuangan udara. emudian dinginkan benda uji yang telah dihangatkan sampai pada suhu ruangan.

/.$.4., 0erikan vacuum !tekanan udara tidak melebihi $11 mm=g# pada isi paling tidak selama 21 menit !)te 8# baik dengan cara menghubungkan piknmeter langsung dengan aspiratr atau pmpa vacuum* atau dengan menggunakan bell jar. 3ementara vacuum diberikan* gyangkan piknmeter dengan perlahan beberapa kali untuk membantu pembuangan udara. 0eberapa jenis tanah mengalami boil saat diberikan pengurangan tekanan udara. Pada kasus ini* akan diperlukan untuk mengurangi tekanan udara secara lebih perlahan atau menggunakan %lask yang lebih besar.

Note 3 - 4enda uji dengan plastisitas tinggi pada kondisi kadar air alami (natural water content) mungkin memerlukan ' sampai 3 jam untuk membuang udara yang terkurung (entrapped air). 4enda uji dengan plastisitas rendah pada kondisi kadar air alami

/.$.5 @si piknmeter dengan air suling sampai tepat dibawah tanda kalibrasi pada suhu ruangan. Tambahkan air suling perlahanlahan dan hatihati untuk menghindari gelembung udara terkurung dalam benda uji !)te /#. 0iarkan piknmeter untuk mencapai temperatur air yang seragam. !)te $1#.

Note 5 - ntuk menghindari terperangkapnya gelembung udara, air suling dap at ditambahkan dengan menggunakan selang dengan ukuran diameter kecil yang ujungnya ditempatkan tepat dibawah permukaan air suling dalam piknometer.

Note 1% - ntuk mencapai temperatur air yang seragam, piknometer dapat dibiarkan semalam atau

ditempatkan dalam bak air dengan temperatur konstan.

/.$.& @si piknmeter dengan air suling pada temperatur yang sama sampai dengan tanda* bersihkan bagian luar* dan keringkan dengan kain yang kering dan bersih. Tentukan dan catat berat piknmeter yang telah diisi dengan tanah dan air*

' b.

/.$.( 'asukkan termmeter kedalam air* dan tentukan dan catat temperaturnya* T b* sampai 1.51+

!$.11_{7# terdekat.}

/., 'etde Tes 0  Prsedur 9ntuk 0enda uji embab.

/.,.$ Tempatkan benda uji didalam piknmeter yang telah dikalibrasi

/.,.$.$ 3ebarkan benda uji tanah clay dalam air suling sebelum dimasukkan kedalam piknmeter* dengan mempergunakan peralatan yang tercantum dalam 'etde Tes D4,,. lume slurry minimum

yang dapat dipersiapkan dengan alat dispersi ini sedemikian rupa sehingga diperlukan %lask dengan kapasitas 511 m !atau lebih besar# sebagai piknmeter.

/.,., anjutkan prsedur seperti yang dijelaskan dalam 0agian /.$.4 dan /.$.(.

/.,.2 eluarkan benda uji dari piknmeter. eringkan benda uji sampai beratnya knstan dalam kntainer didalam ven pada suhu $$151₊

!,21/1_{7# !ihat +atatan 5#. Dinginkan benda uji}

dalam desikatr.

Tentukan dan catat berat tanah yang telah kering dari ven* '.

&1 Perhitungan

$1.$ =itung berat jenis tanah* * sampai 1.1$ terdekat* berdasarkan air pada temperatur !T b#

sebagai

berikut- !pada T b# E ' B F' I !'a  ' b#H

Dimana-' E berat benda uji kering !setelah di ven#* g*

'a E berat piknmeter yang diisi air pada

temperatur T b!+atatan $$#* g*

' b E berat piknmeter yang diisi dengan air dan

tanah pada temperatur T b* g*

T b E Temperatur isi piknmeter saat berat ' b

ditentukan*1₊

Note 11 - Nilai ini dapat diperoleh dari tabel nilai + a ,

yang disiapkan sesuai dengan 3.*, untuk temperatur kontrol saat berat +b ditentukan,%_

Note 1 - #ersamaan pada 1%.1 digunakan untuk menghitung berat jenis tanah yang diuji didalam air. Apabila digunakan kerosene, persamaan ini harus diubah dengan mengalikan hasil berat jenis yang didapat dengan berat jenis kerosene pada suhu / b dan

membaginya dengan berat jenis (density) air pada / b.

$1., =itung ratarata berat jenis untuk tanah yang mengandung butiran yang lebih besar dan lebih kecil dari saringan 4.(5 mm secara prprsinal dengan menggunakan persamaan berikut-, $ $ $ $11 $11 $

6 #

6

7

6

_a$g  

Dimana-avg E 6atarata prprsinal berat jenis tanah yang

mengandung butiran yang lebih besar dan lebih kecil dari saringan 4.(5 mm

6 $E Persentase butiran tanah yang tertahan pada

(6)

P$E Persentase butiran tanah yang lewat saringan

4.(5 mm*

$E berat jenis nyata !apparent speci%ic gravity#

butiran tanah yang tertahan pada saringan 4.(5 mm seperti yang ditentukan dalam 'etde Tes +$,(* ,E berat jenis butiran tanah yang lewat saringan

4.(5 mm seperti yang ditentukan dalam metde tes ini

$1.2 ecuali disyaratkan sebaliknya* nilai berat jenis !# yang dilaprkan harus berdasarkan air pada suhu ,11_{+. =itung nilai yang berdasarkan air}

pada suhu ,11_{+ dari nilai yang berdasarkan air}

pada suhu saat pengujian !T b#* sebagai

berikut- !pada ,11_{+#   G ! pada T} b#

Dimana- E angka yang didapat dengan membagi berat jenis air pada temperatur T b dengan berat jenis air

pada ,11_{+. )ilai untuk range temperatur diberikan}

dalam Tabel $.

$1.4 Dalam beberapa kasus* diperlukan untuk melaprkan berat jenis berdasarkan air pada temperatur yang berbeda. Dalam kasus ini* nilai berat jenis* berdasarkan temperatur TG* dapat

dihitung sebagai

berikut- pada TG E  pada ,11+ B 

&&' aporan

$$.$ apran hasil !lembar data# harus terdiri

dari-$$.$.$ @denti%ikasi benda uji material yang di tes* seperti nmr br* nmr benda uji* nmr tes* nmr kntainer* dll.

$$.$., 0erat jenis sampai 1.1$ terdekat. 'etde tes yang digunakan !A atau 0#*

$$.$.2 9kuran butiran maksimum dari benda uji uji*

$$.$.4 0erat jenis sampai 1.1$ terdekat pada temperatur yang ditentukan selain ,11_{+* jika ada*}

$$.$.5 Kenis cairan yang digunakan* jika selain air suling*

$$.$.& 3aat suatu bagian dari benda uji tanah asli dihilangkan pada saat persiapan benda uji tes* bagian yang mana telah digunakan dalam tes harus

dilaprkan.

&% /ete,itian dan Bias

$,.$ etelitian  riteria untuk menilai kelayakan dari hasil tes berat jenis dengan metde tes ini untuk material yang melewati saringan 4.(5 mm adalah sebagai

berikut-$,., Pernyataan atas etelitian - riteria untuk menilai kelayakan dari hasil tes berat jenis dengan metde tes ini untuk material yang melewati saringan 4.(5 mm !).4# atau ,.11 mm !).$1# diberikan dalam Tabel ,. Perkiraan ketelitian untuk material yang melewati saringan ,.11 mm adalah berdasarkan hasil dari AA3=T> 'aterials 6e%erence abratry !A'6# Pr%iciency 3ample Prgram* dari testing yang dilakukan untuk material yang melewati saringan ,.11 mm !).$1# dengan metde tes ini dan AA3=T> Test 'ethd T$11.

$,.2 0ias  Tidak ada nilai re%erensi yang dapat diterima untuk metde tes ini. 3ehingga* bias tidak dapat ditentukan.

&* /ey2ords

$2.$ Tanah* 0erat Kenis

Tabel , stimasi etepatan

'aterial dan type Deviasi 3tandar 6entang antara , hasil ls 4.(5mm !). 4# ls ,.11 mm !)1.$1# ls 4.(5mm !). 4# ls ,.11 mm !)1.$1# 3ingle peratr precisin

-Tanah khesi 1.1,$ 1.1$/ 1.1& 1.1&

Tanahtakkhesi 1 1 1 1

'ultilabratry precisin

-Tanah khesi 1.15& 1.14$ 1.$& 1.$,