Laporan Praktikum Metode Hazen

LABORATORIUM HIDROGEOLOGI DAN HIDROGEOKIMIA TA 4117 SUMBERDAYA AIR TANAH

LAPORAN PRAKTIKUM MODUL 04 METODA HAZEN

Oleh :

Ahmad Dhani Santoso 12119028

Shift Jumat Pkl 14.00 WIB

Asisten :

Muhammad Farabbi. As 12118004 Muhamad Luthfi Luthansyah 12118023

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2022

2

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ... 2

BAB I ... 3

PENDAHULUAN ... 3

II.1 Latar Belakang ... 3

II.2 Tujuan ... 3

II.3 Alat dan Bahan ... 3

II.4 Langkah Kerja ... 4

BAB II ... 6

DASAR TEORI ... 6

BAB III ... 8

DATA DAN PENGOLAHAN ... 8

BAB IV ... 11

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 11

BAB V ... 12

KESIMPULAN DAN SARAN ... 12

V.1 Kesimpulan ... 12

V.2 Saran ... 12

DAFTAR PUSTAKA ... 13

LAMPIRAN ... 14

3

BAB I

PENDAHULUAN

II.1 Latar Belakang

Permeabilitas adalah kemampuan suatu tanah untuk melewatkan air. Permeabilitas menyatakan secara kualitatif sifat tanahnya, sedang nilai numeriknya dinyatakan sebagai konduktivitas hidrolika, yaitu konstanta proporsionalitas atau rasio kecepatan aliran terhadap gradien hidrolik dalam hukum Darcy, dengan dimensi kecepatan, LT^-1

Hydraulic Conductivity dalam kebanyakan tanah tidaklah konstan, karena proses fisika, kimia dan biologi yang beragam menyebabkan konduktivitas hidrolika dapat berubah-ubah sebagaimana air meresap dan mengalir di dalam tanah. Konduktivitas hidrolika dipengaruhi baik struktur maupun tekstur tanahnya dan ditentukan oleh sifat-sifat fluida, yaitu densitas dan viskositas air tanah, dan medium porousnya, yaitu total porositas, distribusi ukuran pori dan tortuosity tanah.

II.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum modul adalah mengetahui Hydraulic Conductivity dengan mengacu pada butiran dari sampel.

II.3 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan selama praktikum:

No. Alat Gambar

1 Sampel ayak

2 Shaking Table

4 3 Sieve

4 Timbangan

5 Wall Permeameter

II.4 Langkah Kerja

Langkah-langkah kerja selama praktikum ini yaitu sebagai berikut:

a. Perhitungan Hydraulic Conductivity menggunakan Wall Permeameter (cara Remould) 1. Pasang sampel yang telah dipreparasi ke fitting

2. Hitung Hydraulic Conductivity dengan menggunakan Wall Permeameter sesuai dengan prosedur di modul sebelumnya.

3. Catat nilai K (dalam cm/s)

b. Pengayakan sampel menggunakan sieve dan shaking table 1. Timbang sampel di dalam kantong.

2. Masukkan sampel ke dalam sieve dengan bukaan paling besar

3. Urutkan sieve dari bukaan paling besar ke paling kecil, lalu pasang pada shaking table 4. Jalankan shaking table dengan amplitudo 40, dengan waktu 30 menit.

c. Pengambilan data pengayakan

5 1. Angkat sieve dari shaking table

2. Timbang material dari tiap sieve, dan catat beratnya.

6

BAB II DASAR TEORI

Secara kuantitatif permeabilitas tanah diartikan sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan pada suatu media berpori dalam keadaan jenuh. Dalam hal ini sebagai cairan adalah air, dan sebagai media berpori adalah tanah. Konduktivitas hidrolik (permeabilitas) tanah didefinisikan oleh hukum Darcy untuk satu dimensi yaitu aliran secara vertikal. Sifat ini sangat dipengaruhi oleh geometri (ruang) pori dan sifat dari cairan yang mengalir didalamnya. Ukuran pori dan adanya hubungan antar pori-pori tersebut sangat menentukan apakah tanah mempunyai permeabilitas rendah atau tinggi. Air dapat mengalir dengan mudah di dalam tanah yang mempunyai pori-pori besar dan mempunyai hubungan antar pori yang baik. Pori- pori yang kecil dengan hubungan antar pori yang seragam akan mempunyai permeabilitas lebih rendah, sebab air akan mengalir melalui tanah lebih lambat. Kemungkinan tanah-tanah yang pori-porinya besar, permeabilitasnya mendekati nol (hampir tidak ada aliran), yaitu jika pori-pori tersebut terisolasi (tidak ada hubungan) sesamanya. Permeabilitas juga mungkin mendekati nol apabila pori-pori tanah sangat kecil, seperti pada tanah liat.

Sifat dari cairan yang secara langsung berpengaruh terhadap permeabilitas tanah adalah viskositas (viscosity) dan berat jenis (density). Permeabilitas berbanding terbalik dengan sifat kekentalan zat cair, dimana sifat kekentalan air (viscosity) berkurang dengan meningkatnya suhu. Oleh karena itu, koefisien permeabilitas meningkat sejalan dengan meningkatnya suhu air. Dalam hal ini penentuan permeabilitas sebaiknya dilakukan pada suhu air tidak lebih dari 20ºC. Total garam terlarut (total dissolved salt) dalam air rembesan dapat mempengaruhi permeabilitas,terutama untuk tanah padat.

Koefisien permeabilitas mempunyai harga berbeda sesuai dengan jenis dan kepadatan tanah. Data koefisien permeabilitas hasil pengujian akan dianalisis kesesuaian rentangnya terhadap rentang-rentang nilai yang telah didapatkan seperti diusulkan oleh beberapa peneliti seperti pada Tabel 1 dan Tabel 2.

7

Hazen (1983) menghubungkan koefisien permeabilitas dengan ukuran butiran efektif (D10) dari suatu analisis saringan yang didasarkan pada pekerjaan filter pasir yang cepat pada suatu tempat pengelolaan air. Ia menemukan bahwa untuk pasir dengan ukuran butiran efektif D10 diantara 0.1 dan 3.0 mm, maka koefisien permeabilitas. Koefisien c nilainya dapat diambil berdasarkan Tabel 3.

𝐾_𝑠 = 𝑐(𝑑₁₀)²

8

BAB III

DATA DAN PENGOLAHAN

Dari hasil pengamatan, diperoleh data sebagai berikut:

Dilakukan pengambilan data berat sampel dari masing-masing sieve yang telah dilakukan pengayakan menggunakan shaking table dan didapatkan hasilnya sebagai berikut.

Terdapat pengurangan berat total yang mana berat awal yang digunakan sebesar 500 gr. Terjadi pengurangan berat sebesar 4 gr dalam keberjalanannya. Hal ini disebabkan oleh masih adanya sampel yang menempel pada masing-masing sieve dan adanya sampel yang sempat tumpah sedikit ketika menuang sampel dari sieve untuk dilakukan penimbangan.

Dari data di atas dilakukan perhitungan untuk mencari percent weight, cumulative retained percentage, dan cumulative pass percentage. Didapatkan hasil perhitungan sebagai berikut.

Dari hasil yang didapat di buat grafik antara Opening Sieve dengan Cumulative Retained Percentage.

mm

+5 4 64

-5 +35 0.5 338

-35 +60 0.25 79

-60 +120 0.125 15

Total 496

Opening Sieve Weight mesh (gr)

mm

+5 4 64 12.90 100 12.90

-5 +35 0.5 338 68.15 87.10 81.05

-35 +60 0.25 79 15.93 18.95 96.98

-60 +120 0.125 15 3.02 3.02 100

496 100.00 Total

Opening Sieve Weight (gr)

Percent Weight

(%)

Cumulative Retained Percentage

(%)

Cumulative Pass Percentage mesh (%)

9

Didapatkan persamaan untuk Cumulative Retained Percentage yang digunakan untuk mencari berapa opening sieve dimana Cumulative Retained Percentage bernilai 10%.

𝑦 = 28,339 ln(𝑥) + 71,911 10 = 28,339 ln(𝑥) + 71,911

𝑥 = 0,1125 𝑚𝑚

Hasil tersebut tidak mungkin karena dari tabel nilai Cumulative Retained Percentage harusnya berada pada rentang 0,125-0,25 mm. Dapat juga dilakukan dengan pendekatan dari perhitungan. Dimana nilai dari 10% berada diantara opening sieve 0,125 mm dan 0,25 mm

𝑥 − 0,25

0,125 − 0,25= 10 − 18,95 3,02 − 18,95 𝑥 = 0,18 𝑚𝑚 = 0,018 𝑐𝑚

y = 28,339ln(x) + 71,911

0 20 40 60 80 100 120

0,125 0,25 0,5 1 2 4

cumulative Retained percentage (%)

Opening Sieve (mm)

Grafik

y = 28,339ln(x) + 71,911

0 20 40 60 80 100 120

0 1 2 3 4 5

cumulative Retained percentage (%)

Opening Sieve (mm)

Grafik

10

Dari hasil tersebut sehingga dapat dicari nilai dari Hydraulic Conductivity sebagai berikut.

𝐾_𝑠 = 𝑐(𝑑₁₀)² 𝐾_𝑠 = 1. (0,018)² 𝐾_𝑠 = 3,24 𝑥 10⁻⁴ 𝑐𝑚/𝑠

Didapatkan nilai dari Hydraulic Conductivity sebesar 𝐾_𝑠 = 3,24 𝑥 10⁴ 𝑐𝑚/𝑠

11

BAB IV

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Praktikum yang berjudul “Metoda Hazen” dilakukan di Laboratorium Hidrogeologi dan Geoteknik Tambang, Program Studi Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung, Gedung Tambang Lantai 4.

Dalam praktikum ini digunakan metoda Hazen untuk menentukan nilai dari Hydraulic Conductivity dan didapatkan nilainya sebagai berikut.

𝐾_𝑠 = 3,24 𝑥 10⁻⁴ 𝑐𝑚/𝑠

Berdasarkan tabel di atas dapat dilakukan interpretasi bahwa permeabilitas tersebut dimiliki oleh pasir halus, pasir berlanau, pasir sangat halus, lanau.

Selama proses praktikum pada modul 4 ini, terdapat pengurangan berat total yang mana berat awal yang digunakan sebesar 500 gr. Terjadi pengurangan berat sebesar 4 gr dalam keberjalanannya. Hal ini disebabkan oleh masih adanya sampel yang menempel pada masing-masing sieve, adanya sampel yang sangat halus beterbangan saat melakukan penimbangan, dan adanya sampel yang sempat tumpah sedikit ketika menuang sampel dari sieve untuk dilakukan penimbangan.

12

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dalam praktikum ini digunakan metoda Hazen untuk menentukan nilai dari Hydraulic Conductivity dan didapatkan nilainya sebagai berikut.

𝐾_𝑠 = 3,24 𝑥 10⁻⁴ 𝑐𝑚/𝑠

V.2 Saran

Saran dari penulis terkait praktikum modul 4 ini adalah dapat memperhatikan langkah-langkah dari praktikum ini dengan membaca modul dan lebih berhati-hati ketika menuangkan sampel ke dalam timbangan agar tidak tumpah.

13

DAFTAR PUSTAKA

ASTM Soil and Rock. 1997, Standard Test Method for Particle Size Analysis of Soils. Annual Book of ASTM Standard, Easton, USA.

ASTM Soil and Rock. 1997, Standard Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils. Annual Book of ASTM Standard, Easton, USA.

ASTM Soil and Rock. 1997, Standard Test Methods for Measurement of Hydraulic Conductivity of Saturated Porous Materials Using a Flexible Wall Permeameter. Annual Book of ASTM Standard, Easton, USA.

Bear, J. 1972. Dynamics of Fluids in Porous Media. Dover Publications. ISBN 0-486-65675-6.

Bowles, J.E. 1991. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah : Erlangga.

Das, B.M. 2007. Principles of Foundation Engineering, Sixth Editio

14

LAMPIRAN

Penimbangan berat sampel

Pengaturan amplitudo dan waktu shaking table

15 Penuangan sampel pada sieve

Penimbangan sampel total

16 Pemasangan sieve pada shaking table