Mekanika Tanah 1 Fakultas Program Studi

(1)

MODUL PERKULIAHAN

Mekanika

Tanah 1

Batas – Batas Atterberg

Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh

Teknik Perencanaan

dan Desain Teknik Sipil

03

MK10230 Ir. Desiana Vidayanti, MT

Abstract

Kompetensi

Salah satu parameter Index Properties tanah adalah batas – batas atterberg. Batas – batas atterberg merupakan nilai kadar air yang dinyatakan sebagai LL (liquid Limit), PL (Plastic Limit) dan

(2)

(3)

1. Batas – batas Atterberg

Apabila tanah berbutir halus mengandung mineral lempung, maka tanah tersebut dapat diremas-remas tanpa menimbulkan retakan . Sifat kohesif ini disebabkan oleh karena adanya air yang terserap di sekeliling permukaan dari partikel lempung. Pada awal tahun 1900 an seorang ilmuwan dari Swedia bernama Atterberg menjelaskan pengaruh dari variasi kadar air terhadap konsistensi tanah berbutir halus. Bila kandungan air sangat tinggi , maka campuran tanah dan air akan menjadi sangat lembek seperti cairan. Oleh sebab itu atas dasar kandungan air pada tanah, dapat dipisahkan ke dalam empat keadaan dasar , Yaitu : padat, semi padat, plastis dan cair seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini .

Padat/solid semi padat/semi solid plastis cair

Kadar air bertambah

Batas Susut (SL) Batas Plastis (PL) Batas Cair (LL)

Gambar 3. Pengertian batas-batas Atterberg

Kadar air dinyatakan dalam prosen , dimana terjadi transisi dari keadaan padat ke semi padat didefinisikan sebagai batas susut (shrinkage limits). Kadar air dimana transisi dari keadaan semi padat ke keadaan plastis terjadi dinamakan batas plastis (plastic limits), dan dari keadaan plastis ke keadaan cair dinamakan batas cair (liquid limits).

Batas-batas ini dinamakan dengan BATAS-BATAS ATTERBERG

(4)

(5)

2. Pengujian Batas Cair, Batas Plastis dan

Batas Susut

Pengujian tersebut dilakukan di laboratorium berdasarkan ASTM sbb :

Batas cair (LL) ASTM D-423 c

Batas plastis(PL) ASTM D-424

Batas susut ASTM D-427

2.1 Batas Cair

Skema dari alat (tampak samping) yang digunakan untuk menentukan batas cair diberikan dalam Gambar 5 Alat tersebut terdiri dari mangkok kuningan yang bertumpu pada dasar karet yang keras . Mangkok kuningan dapat diangkat dan dijatuhkan di atas dasar karet keras tersebut dengan sebuah pengungkit eksentris (cam) dijalankan oleh suatu alat pemutar.

Untuk melakukan uji batas cair, pasta tanah diletakkan dalam mangkok kuningan kemudian digores tepat di tengahnya dengan menggunakan alat penggores standar (gambar 5b).

Dengan menjalankan alat pemutar , mangkok kemudian dinaikturunkan dari ketinggian 0,3937 in (10 mm). Kadar air dinyatakan dalam persen, dari tanah yang dibutuhkan untuk menutup goresan yang berjarak 0,5 in (12,7 mm) sepanjang dasar contoh tanah di dalam mangkok (lihat gambar 2.3c dan 2.3d) sesudah 25 pukulan didefinisikan sebagai

batas cair(liquid limit).

(6)

Kemiringan dari garis aliran (flow line) didefinisikan sebagai indeks aliran (flow index) dan dapat ditulis sebagai :

w1 = kadar air, dalam persen dari tanh yang bersesuaian dengan jumlah pukulan N1 w2 = kadar air, dalam persen, dari tanah yang besesuaian dengan jumlah pukulan N2

Jadi, persamaan garis aliran dapat dituliskan dalam bentuk yang umum, sebagai berikut

wIf logN C

Atas dasar hasil analisis dari beberapa uji batas cair, US waterways Experiment Station, Vicksburg, Mississippi (1949) mengajukan suatu persamaan empiris untuk menentukan batas cair yaitu :

N = jumlah pukulan yang dibutuhkan untuk menutup goresan selebar 0,5 in

pada dasar contoh tanah yang diletakkan dalam mangkok kuningan dari alat uji batas cair.

WN = kadar air dimana untuk menutup dasar goresan dari contoh tanah dibutuhkan pukulan sebanyak N

tan β = 0,121 (harap dicatat bahwa tidak semua tanah mempunyai harga tan β =0,121)

(7)

(8)

Gambar 6. Kurva aliran

(9)

Soal :

1. Dari percobaan penentuan batas cair (LL) suatu contoh tanah berbutir diperoleh data sebagai berikut

A)

Jumlah ketukan Kadar air %

15

Jumlah ketukan Kadar air (%)

16

Tentukan batas cair (LL) untuk tanah A maupun tanah B.

2.2 Batas Plastis (PL)

(10)

Indeks Plastisitas (plasticity index (PI)) adalah perbedaan antara batas cair dan batas plastis suatu tanah, atau :

PI



LL



PL

Gambar 8. Uji batas plastis. a) Contoh yang sedang digulung, b)gulungan tanah yang retak-retak

2.3 Batas Susut (SL)

(11)

Uji batas susut di laboratorium dilakukan di laboratorium menggunakan mangkok poselin dengan diameter kira – kira 1,75 in (44,4 mm) dan tinggi kira-kira 0,5 in ( 12,7 mm). Bagian dalam dari mangkok diolesi vaselin kemudian diisi tanah basah sampai penuh. Permukaan tanah di dalam mangkok kemudian diratakan dengan menggunakan penggaris yang bersisi lurussehingga permukaan tanah tersebut menjadi sama tinggi dengan sisi mangkok. Berat tanah basah di dalam mangkok ditentukan. Tanah dalam mangkok kemudian dikeringkan di dalam oven. Volume dari contoh tanah yang telah dikeringkan ditentukan dengan menggunakan air raksa.

Gambar 9. Definisi batas susut

Seperti ditunjukkan dalam Gambar 9. batas susut ditentukan dengan cara berikut :

SLwi(%) w(%)

(12)

Tetapi :

m1 = massa tanah basah dalam mangkok pada saat permulaan pengujian (gram) m2 = massa tanah kering (gram), lihat gambar…..

Selain itu :

Vi = volume contoh tanah basah pada sat permulaan pengujian (yaitu volume mangkok, cm3.

Vf = volume tanah kering sesudah dikeringkan di dalam oven Ρw = kerapatan air (gr/cm3)

Dengan menggabungkan persamaan-persamaan di atas, maka didapat :

(13)

2. Hasil-hasil batas-batas Atterberg pada suatu contoh tanah memberikan hasil seperti pada tabel berikut ini :

Uji Batas Cair (massa dalam gr)

Jumlah ketukan 17 21 26 30 34

Uji Batas Plastis (massa dalam gr)

Pengujian 1 Pengujian 2

Nomor cawan A B C D

Massa basah total 6,32 6,56 6,54 6,36

Massa kering total 5,94 6,15 6,12 5,97

Massa cawan 4,06 4,10 4,07 4,05

a. Tentukan batas cair tanah tersebut.

b. Tentukan batas plastis dari tanah tersebut.

c. Berapakah indeks plastisitas tanah tersebut ?

3. Dari percobaan penentuan batas cair (LL) suatu contoh tanah berbutir diperoleh data sebagai berikut

(14)

18

20

30

37

45

74

72

65

61

59

a. Tentukan batas cair (LL) untuk tanah tersebut

b. Jika plastic limit = 32% untuk tanah tersebut, dan kadar air natural di lapangan sebesar 27%, tentukan harga PI dan LI tanah tersebut. Serta prediksikan

keadaan tanah tersebut di lapangan,

(15)

a. Braja M.Das, Noor Endah, Indrasurya B Mochtar, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), jilid 1, Erlangga

b. Craig . R.F, Budi Susilo, Mekanika Tanah, Erlangga1989

c. Holtz & WD Kovacs, An Introduction to Geotechnical Engineering. d. Joseph E.Bowlesh, Physical and Geotechnical Properties of Soils,