PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu tujuan praktikum mekanika tanah adalah untuk menentukan beberapa parameter penting dari tanah, seperti kadar air tanah, berat jenis tanah, batas cair tanah, batas plastis tanah, dan indeks. Kadar air tanah adalah jumlah air yang terkandung dalam tanah, dinyatakan dalam persentase berat tanah kering. Batas cair tanah adalah kadar air tanah pada saat tanah mulai berubah dari keadaan padat menjadi cair.
Batas plastis tanah adalah kadar air tanah pada saat tanah mulai berubah dari keadaan plastis menjadi padat. Praktikum mekanika tanah juga melibatkan pengujian fisik tanah, seperti uji geser, uji kepadatan, dan uji kekuatan tanah. Semua parameter ini penting untuk mengetahui karakteristik tanah dan kemampuannya dalam menahan beban, sehingga dapat digunakan dalam perencanaan dan perancangan struktur bangunan.
Rumusan Masalah
Penentuan parameter-parameter ini dilakukan dengan menggunakan beberapa alat dan metode, seperti alat oven, alat penetrometer, dan alat casagrande.
Tujuan
Contoh tanah ini harus bebas atau telah bebas dari butir-butir yang telah besar dan 0,425 mm (yang tertahan oleh saringan No.40). Contoh ini harus bebas atau telah dibebaskan dari butir-butir yang lebih besar dari 0,425 mm (yang tertahan oleh saringan No. 40). Untuk menimbang bagian butir-butir yang lebih kecil dari 2,00 mm (lewat saringan No. 10) gunakan timbangan dengan ketelitian sekurang-kurangnya 0,01 gram.
Dengan demikian akan diperoleh 2 bagian tanah, yaitu bagian yang butir-butirnya tertahan saringan No.10 atau bagian kedua yaitu bagian yang lewat saringan No. Cucilah bagian contoh tanah yang tertahan oleh saringan No.10, sehingga bebas dari butir-butir halus yang ada kemudian keringkan dalam oven. Berat ini sama dengan berat total tanah yang diwakili (W) dikurangi dengan jumlah semua bagian yang tertahan saringan- saringan termasuk saringan No.10.
PEMBAHASAN
Kadar Air Tanah
- Alat
- Benda Uji
- Pelaksanaan
Kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air yang dikandung tanah dan berat kering tanah dinyatakan dalam persen. Contoh tanah basah yang akan dipakai/diperiksa dengan berat minimum tergatung pada ukuran terbesar dari butir tanah. Bila diragukan bahwa setelah 24 jam tanah mungkin belum kering, pengeringan dalam oven dilanjutkan beberapa jam dan pada penimbangan 2 kali berurutan harus beratnya tidak berkurang lagi (maksimum selisih 0,1 persen).
Untuk tanah yang mudah terbakar seperti tanah yang mengandung bahan organik atau mengandung gips, gunakan temperatur oven sekitar 60o – 80oC waktu pengeringan akan lebih dari 24 jam dan digunakan cara seperti tersebut pada 1.a. Pemeriksaan kadar air tanah, selain dilakukan pada tanah asli, juga merupakan pelengkap dari percobaan-percobaan lain seperti percobaan pemadatan, batas-batas konsistensi, konsolidasi dan lain sebagainya. Pemeriksaan kadar air sebaiknya dilakukan secara duplo, yaitu digunakan 2 benda uji dengan 2 cawan yang hasilnya harus sampai sama, yang kemudian harganya dirata-ratakan.
Berat Jenis Tanah
- Alat/Bahan
- Benda Uji
- Pelaksanaan
Piknometer ditambah air destilasi sampai penuh dan ditutup bagian luar piknometer dikeringkan dengan kain kering. Piknometer dikosongkan dan dibersihkan kemudian di isi penuh dengan air destilasi bebas udara, ditutup, diluarnya dikeringkan dengan kain kering. Jika tanah berupa campuran butir-butir kasar (tertahan saringan No. 4) dan butir-butir halus, butir-butir tersebut harus dipisahkan dengan saringan No.
4, kemudian masing-masing dikerjakan tersendiri, kemudian harga berat jenis tanah diambil rata- rata dari keduanya. Pada percobaan penentuan gradasi butir-butir dengan pengendapan (cara piper atau hidrometer), berat jenis butir- butir ditentukan dari butir-butir yang lolos saringan No. Secara praktis, pengaruh temperatur tidak terlalu besar dan pengaruh yang besar terhadap kesalahan hasilnya adalah bersihnya udara yang terperangkap antara butir-butir dan udara yang larut dalam air sehingga pembersih udara ini harus sebaik-baiknya.
Batas Cair Tanah
- Alat
- Benda Uji
- Persiapan Alat
- Pelaksanaan
Taruhlah contoh tanah (sebanyak ± 100 gram) dalam mangkok porselen, campur rata dengan air destilasi sebanyak kira-kira 15cc - 20cc. Apabila adukan tanah ini telah merata dan kebasahannya telah menghasilkan sekitar 30 – 40 pukulan pada percobaan, taruhlah sebagian adukan tanah tersebut dalam mangkok Casagrande. Bila ternyata lebih dari 40 kali, berarti tanah kurang basah dan kembalikan tanah dari mangkok Casagrande ke cawan porselen, tambahkan sedikit air dan aduklah seperti tadi sampai merata.
Ambil segera dari mangkok sebagian tanah dengan menggunakan spatel secara melintang tegak lurus alur termasuk bagian tanah yang saling bertemu. Ambillah sisa tanah yang masih ada dalam mangkok dan kembalikan ke cawan porselen, tambah lagi dengan air secara merata. Ulangi pekerjaan pada nomor-nomor 2, 3, 4a, 5 dan 6 sehingga diperoleh 3 atau 4 data hubungan antara kadar air dan jumlah pukulan diantara 15 dan 35 pukulan dengan masing-masing selisihnya hampir sama.
Setiap data hubungan antara kadar air tanah dan jumlah pukulan merupakan satu titik dalam grafik, dengan pukulan sebagai absis (dengan skala log) dan kadar air sebagai ordinat (dalam persen dengan skala biasa). Batas cair tanah adalah kadar air yang diperoleh pada perpotongan garis penghubung tersebut dengan garis vertikal 25 pukulan. Suatu cara pendekatan untuk menentukan batas cair dapat digunakan satu data jumlah pukulan dan kadar air dan hitung dengan rumus.
Adukan tanah dengan air harus rata benar-benar, sehingga apabila percobaan diulangi paling sedikit 2 kali, harga N yang diperoleh tidak berubah. Dalam pemeriksaan batas cair tanah sebaiknya tidak digunakan tanah yang kering (dikeringkan) dalam oven karena batas cair tanah akan berubah. Dalam percobaan ini, kedua bagian tanah dalam mangkok Casagrande harus bertemu karena mengalirnya tanah dan tidak karena bergesernya tanah terhadap dasar mangkok.
Ada dua macam alat pembarut, yaitu alat barut Casagrande yang lebih sesuai dengan tanah kohesif, dengan alat pembarut ASTM lebih sesuai untuk tanah berpasir.
Batas Plastis dan Index Plastisitas
- Alat
- Benda Uji
- Pelaksanan
Persiapan benda uji sama dengan penyiapan untuk pemeriksaan batas cair, sehingga pemeriksaan batas cair dan batas plastik kedua-duanya dilakukan persiapan dapat dilakukan bersama. Kadar air tanah yang diberikan adalah sampai tanah bersifat cukup plastis dan dapat mudah dibentuk menjadi bola dan tidak terlalu melekat pada jari bila ditekan dengan jari. Remas dan bentuklah menjadi bentuk bola atau bentuk ellipsoida dari contoh tanah seberat sekitar 8 gram (diamter ± 13 mm).
Gilinglah benda uji ini diatas plat kaca yang terletak pada bidang mendatar dibawah jari- jari tangan dengan tekanan secukupnya sehingga akan berbentuk batang- batang yang diameternya merata, gerakan menggiling tanah gunakan kecepatan kira-kira tiap 1,5 detik satu gerakan maju dan mundur. Kemudian tanah retak-retak dan putus-putus tersebut dan segera kerjakan pemeriksaan kadar air (lihat percobaan No. 1). Batas plastis adalah kadar air yang diperoleh pada pemeriksaan tersebut diatas yang dinyatakan dalam persen.
Jika salah satu dari batas cair atau batas plastis bahwa indek plastisistasnya = NP (non plastis). Jika ternyata batas plastis tanah sama dengan atau lebih besar dari batas cairannya, juga laporkan bahwa indek plastisitasnya NP.
Batas Susut dan Faktor -Faktor Susut Tanah
- Alat-alat
- Benda Uji
- Pelaksanaan
Alat pengukur volume tanah yang terdiri atas mangkok gelas, plat gelas dengan 3 paku dan air raksa. Banyaknya air sedemikian sehingga benda uji berupa tanah plastis kadar air lebih 10 persen dari batas cair, sedang bila benda uji berupa tanah kurang plastis buatlah sehingga konsistensi tanah sedikit diatas batas cair. Untuk menentukan volume cawan, taruhlah cawan dalam mangkok porselen, isi dengan air raksa sampai penuh.
Tekan dengan pelat gelas rata diatas permukaan cawan, jaga jangan ada udara terperangkap, bersihkan air raksa yang melekat. Tentukan volume tanah dengan cara keluarkan dari cawan, kemudian celupkan dengan air raksa dalam mangkok gelas. Mula-mula tempatkan mangkok gelas dalam cawan porselen, isilah mangkok dengan air raksa sampai melimpah, kemudian tekan dengan pelat gelas berpaku tiga buah diatas mangkok.
Wo = berat benda uji setelah kering Vo = volume benda uji setelah kering G = berat jenis tanah. Apabila berat jenis tanah tidak diketahui, maka batas susut SL, dihitung dari data yang diperoleh dari percobaan, sehingga sebagai berikut. Angka susut sesuatu tanah adalah angka perbandingan antara persentase perubahan volume tanah terhadap volume kering dengan perubahan kadar air yang terjadi pada tanah (dalam persen) dan berlaku pada keadaan diatas batas susut tanah.
Susut volume metric sesuatu tanah adalah persentase pengurangan volume tanah terhadap volume kering tanah apabila tanah pada suatu kadar air (dalam persen) tertentu berkurang menjadi bagian pada susut tanah. Susut linear sesuatu tanah adalah persentase pengurangan ukuran satu dimensi (panjang) tanah terhadap ukuran semula apabila kadar air tanah berkurang menjadi pada batas susut tanah. Bentuklah dari contoh tanah asli dari lapangan menjadi benda uji yang ukurannya sekitar berdiamter 4,5 cm dan tebalnya 1,5 cm.
Taruhlah benda uji pada sesuatu mangkok dan biarkan beberapa waktu sampai warnanya berubah dari tua menjadi warna muda.
Distribusi Ukuran Butir Tanah
Untuk menimbang tanah yang butirnya lebih besar dari 2,00 mm digunakan timbangan ketelitian sekurang-kurangnya 0,1 persen dari berat beban yang ditimbang. 10 yang telah dicuci dan dikeringkan yaitu hasil dari pekerjaan tersebut pada bab persiapan benda uji No.3.b dan No. Pindahkan tanah yang ada diatas saringan pada suatu tempat, keringkan dalam oven dengan suhu konstan 105o– 110oC.
10 adalah berat seluruh tanah yang diperiksa dikurangi dengan berat butir-butir bersih yang tertahan saringan No. Hitunglah faktor koreksi higroskopis, yaitu perbandingan antara berat contoh tanah yang telah dikeringkan dalam oven dengan berat contoh tanah kering udara sebelum dioven, yaitu hasil dari pekerjaan tersebut dalam bab pelaksanaan bagian B No. Hitunglah berat kering oven contoh yang digunakan untuk pemeriksaan dengan cara pengendapan, yaitu berat kering udara contoh tanah yang diperiksa (bab pelaksanaan bagian B No. 2.
Hitunglah berat total contoh tanah yang diwakili oleh tanah yang digunakan pada pemeriksaan dengan cara pengendapan, yaitu berat kering oven contoh tanah yang digunakan pada pengendapan (W3) dibagi dengan persentase bagian yang lewat saringan No. Persentase tanah yang tinggal dalam suspensi pada kedalaman yang diukur hidrometer (kedalaman efektif L) dapat dihitung dengan rumus. P = Persentase tanah yang tinggal dalam suspensi pada kedalaman dimana hidrometer mengukur berat jenis (pada kedalaman efektif L).
Berat ini sama dengan persentase bagian tertahan saringan No 10 (P1) dikalikan dengan berat total yang diwakili dalam pemeriksaan ini (W). Akhirnya hitung persentase yang lewat masing-masing saringan terhadap berat total contoh tanah yang diwakili dalam pemenksaan.
