LAPRAK MEKTAN BAB 5 ANALISA UKURAN BUTIR TANAH (HIDROMETER)

(1)

ANALISA UKURAN BUTIR TANAH (HIDROMETER)

STANDAR ACUAN

SNI – 3423 – 2008 – Analisa Ukuran Butir Tanah (Hidrometer)

MAKSUD DAN TUJUAN PENELITIAN

Maksud dari praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat melakukan percobaan analisa hidrometer dengan prosedur standar yang benar. Dengan melakukan praktikum ini, mahasiswa diharapkan dapat memahami bagaimana butiran tanah berukuran halus dapat tertahan di wadah khusus yang disebut pan. Secara sederhana, praktikum ini bertujuan untuk memberikan pemahaman kepada mahasiswa mengenai cara membagi ukuran butir tanah berdasarkan ukuran partikelnya dan bagaimana partikel – partikel halus tersebut dapat dipisahkan menggunakan hidrometer.

DASAR TEORI

Analisis ukuran butir adalah metode untuk mengukur sebaran ukuran partikel dalam tanah dengan menggunakan prinsip sedimentasi dalam air. Salah satu cara yang digunakan untuk melakukan analisis ini adalah dengan menggunakan hidrometer. Analisis hidrometer ini berguna untuk mendapatkan informasi mengenai distribusi ukuran partikel tanah. Dalam analisis ini, partikel – partikel tanah dengan diameter lebih besar dari 0,075 mm (yang dapat lolos melalui saringan no.200) dihitung persentasenya. Distribusi ukuran partikel ini penting karena mempengaruhi sifat-sifat tanah.

Oleh karena itu, pengukuran ukuran butir tanah merupakan percobaan yang sangat penting dalam bidang mekanika tanah. Ukuran butiran menjadi dasar untuk memberikan nama dan mengklasifikasikan jenis tanah tertentu. Untuk melakukan analisis ukuran butir, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: pertama, tanah dicampur dengan air dan suspensi tersebut dimasukkan ke dalam wadah. Kemudian, sampel diaduk menggunakan mixer dan ditambahkan air hingga mencapai volume 1000 ml. Selanjutnya, suspensi tersebut dimasukkan ke dalam gelas ukur dan diukur menggunakan hidrometer.

PERALATAN DAN BAHAN 1. Suspensi

2. Mixer

3. Thermometer

(2)

4. Hydrometer 5. Gelas ukur 6. Stopwatch

7. Sample tanah lolos saringan No.200 8. Air

LANGKAH KERJA PENGUJIAN

1. Siapkan alat dan bahan praktikum yang akan digunakan.

2. Campurkan air, tanah, dan suspense ke dalam wadah, lalu diamkan selama 18 jam.

3. Masukkan sample yang sudah didiamkan selama 18 jam ke dalam mixer.

4. Tambahkan air sampai tinggi setengah mixer.

5. Siapkan stopwatch.

6. Aduk sample menggunakan mixer selama 15 menit.

7. Setelah 15 menit, matikan mixer lalu bersihkan mixer dengan menyirami air pada sample yang telah tercampur agar tidak ada yang tertinggal.

8. Pindahkan sample ke dalam gelas ukur.

9. Tambahkan air hingga 1000 ml, lalu tutup gelas ukur dengan rapat.

10. Kocok sample selama 1 menit atau sebanyak 60 kali.

11. Lakukan pengukuran zero correction dan koreksi miniskus pada gelas berisi air suling menggunakan hidrometer.

12. Ukur suhu sample tanah dan air pada menit ke 0”; 0,5”; 1”; 2”; 5”; 15”; 30”; 60”; 240”; dan 1440”.

RUMUS PENGUJIAN Rh = R’h – Fz + Ct

Fully Corrected Reading = R’h + c D =

√

^{Ys - Yw}¹⁸^µ ^x

√

^t^Zr

% Finer= Rh ×a

Ws ×100%

Keterangan:

Rh = Pembacaan Hydrometer

R’h = Pembacaan Actual Hydrometer Fz = Zero Correction

Ct = Koreksi Suhu

(3)

Eff Depth = Kedalaman Efektif c = Koreksi Miniskus

K = Factor Koreksi t = Waktu

Ws = Berat Tanah Total a = Konstanta

TABEL DATA Waktu (t)

menit

Pembacaan

(R’h) Suhu (°C) Ct (°C)

Faktor Koreksi

K

Fz a c Ws

(gr) Gs

0” 45 25

1,3 0,01286 -1 1 1,5 50 2,65

0,5” 45 25

1” 44,5 25

2” 44,5 25

5” 44 25

15” 42 25

30” 41 25

60” 40 25

240” 37,5 25

1440” 34,5 25

PERHITUNGAN

A. True Reading (Rh)

 Menit 0”

Rh = 45 – (-1) + 1,3 Rh = 47,3

 Menit 0,5”

Rh = 45 – (-1) + 1,3 Rh = 47,3

 Menit 1”

Rh = 44,5 – (-1) + 1,3 Rh = 46,8

 Menit 2”

(4)

Rh = 44,5 – (-1) + 1,3 Rh = 46,8

 Menit 5”

Rh = 44 – (-1) + 1,3 Rh = 46,8

 Menit 15”

Rh = 42 – (-1) + 1,3 Rh = 44,3

 Menit 30”

Rh = 41 – (-1) + 1,3 Rh = 43,3

 Menit 60”

Rh = 40 – (-1) + 1,3 Rh = 42,3

 Menit 240”

Rh = 37,5 – (-1) + 1,3 Rh = 39,8

 Menit 1440”

Rh = 34,5 – (-1) + 1,3 Rh = 36,8

B. Fully Corrected Reading

 Menit 0“

Fully corrected reading = 45 + 1,5 Fully corrected reading = 46,5

 Menit 0,5“

 Menit 1“

Fully corrected reading = 44,5 + 1,5 Fully corrected reading = 46

 Menit 2“

(5)

 Menit 5“

 Menit 15“

 Menit 30“

 Menit 60“

 Menit 240“

 Menit 1440”

C. Particle Diameter (D)

 Menit 0“

D = 0,012170

√

⁴⁵

D = 0,0863 mm

 Menit 0,5“

D = 0,01286

√

⁴⁵^0,5

D = 0,1220 mm

 Menit 1“

D = 0,01286

√

¹^44,5

D = 0,0858 mm

 Menit 2“

D = 0,01286

√

²^44,5

D = 0,0607 mm

(6)

 Menit 5“

D = 0,01286

√

⁵⁴⁴

D = 0,0381 mm

 Menit 15“

D = 0,01286

√

¹⁵⁴²

D = 0,0215 mm

 Menit 30“

D = 0,01286

√

³⁰⁴¹

D = 0,0150 mm

 Menit 60“

D = 0,01286

√

⁴⁰⁶⁰

D = 0,0105 mm

 Menit 240“

D = 0,01286

√

^37,5²⁴⁰

D = 0,0051 mm

 Menit 1440“

D = 0,01286

√

^34,5¹⁴⁴⁰

D = 0,0020 mm

D. % Finer

 Menit 0“

% Finer = 47,3 × 1

50 ×100%

% Finer = 94,60%

 Menit 0,5“

% Finer = 47,3 × 1

50 ×100%

% Finer = 94,60%

 Menit 1“

(7)

% Finer = 46,8 × 1

50 ×100%

% Finer = 93,60%

 Menit 2“

% Finer = 46,8 × 1

50 ×100%

% Finer = 93,60%

 Menit 5“

% Finer = 46,3 × 1

50 ×100%

% Finer = 92,60%

 Menit 15“

% Finer = 44,3 × 1

50 ×100%

% Finer = 88,60%

 Menit 30“

% Finer = 43,3 × 1

50 ×100%

% Finer = 86,60%

 Menit 60“

% Finer = 42,3 × 1

50 ×100%

% Finer = 84,60%

 Menit 240“

% Finer = 39,8 × 1

50 ×100%

% Finer = 79,60%

 Menit 1440“

% Finer = 36,8 × 1

50 ×100%

% Finer = 73,60%

TABEL REKAPITULASI

Weight of soil : 50 Tube No. :

Specific Gravity (Gs) : 2.6

5 Hydrometer No. : 152

(8)

Meniscus Correction (c) : 0.5 Temperature Correctionm mt : Viscosity of Water : Dispersant Correction, x :

Elapsed time (t) minute

Hydrometer Reading

(R'h)

True Reading

(Rh)

Effective depth (HR) mm

Fully Corrected

Reading

Particle Diameter

(D) mm

Percentage Finer Than D (K) %

0 45 47.3 73 46.5 0.0863 94.60%

0.5 45 47.3 73 46.5 0.1220 94.60%

1 44.5 46.8 73.5 46 0.0858 93.60%

2 44.5 46.8 73.5 46 0.0607 93.60%

5 44 46.3 74 45.5 0.0381 92.60%

15 42 44.3 78 43.5 0.0215 88.60%

30 41 43.3 79 42.5 0.0150 86.60%

60 40 42.3 81 41.5 0.0105 84.60%

240 37.5 39.8 85 39 0.0051 79.60%

1440 34.5 36.8 90 36 0.0020 73.60%

DATA GABUNGAN ANALISA SARINGAN DAN HYDROMETER No saringan Diameter (mm) % lolos

Saringan 4 4.75 86.95%

Saringan 8 2.36 72.29%

Saringan 10 2 67.07%

Saringan 20 0.84 51.61%

Saringan 40 0.42 35.34%

Saringan 60 0.25 26.91%

Saringan 80 0.177 20.48%

Saringan 100 0.149 17.07%

Saringan 200 0.074 11.45%

H 0.0607 10.72%

H 0.0381 10.60%

H 0.0215 10.14%

H 0.0150 9.92%

H 0.0105 9.69%

H 0.0051 9.11%

H 0.0020 8.43%

(9)

0.001 0.01

0.1 1

0%10 10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

KURVA DISTRIBUSI BUTIRAN

Diameter (mm)

Persentase Lolos (%)

 D10

0,0150 X 0,0215

9,92% 10% 10,14%

(0,0150−X)

(0.0150−0,0215)= (9,92−10) (9,92−10,14) 0,0150−X

−0,0065 =−0,08

−0,22

−0,00331+0,22X=0,00052 0,22X=0,00383

X=0,0174

 D30

0,25 X 0,42

(10)

26,91% 30% 35,34%

(0,25−X)

(0.25−0,42)= (26,91−30) (26,91−35,34) 0,25−X

−0,17 =−3,09

−8,43

−2,1075+8,43X=0,5253 8,43X=2,6328

X=0,3123

 D60

0,84 X 2

51,61% 60% 67,07%

(0,84−X)

(0,84−2)= (51,61−60) (51,61−67,07) 0,84−X

−1,16 = −8,39

−15,46

−12,9864+15,46X=9,7324 15,46X=22,718

X=1,4695

 Koefisien Keseragaman (Cu) Cu=D60

D10 Cu=1,4695

0,0174=84,4936

 Koefisien Gradasi (Cc) Cc= (D30)²

D10× D60

(11)

Cc= (0,3123)²

0,0174×1,4695=3,8164

KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum ini, dapat disimpulkan bahwa analisis hidrometer adalah metode yang digunakan untuk menentukan distribusi ukuran partikel tanah dengan diameter kurang dari 0,075 mm.

Hasil praktikum menunjukkan bahwa tanah yang dianalisis termasuk dalam kategori tanah pasir (slit).

Berdasarkan standar SNI 3423-2008, tanah bergradasi baik memiliki nilai koefisien keseragaman (Cu) lebih dari 15 dan nilai koefisien gradasi (Cc) antara 1-3. Dalam praktikum ini, nilai Cu sampel tanah adalah 84,4936, yang memenuhi syarat untuk gradasi baik. Namun, nilai Cc sampel tanah adalah 3,8164, melebihi batas maksimum 3 yang ditetapkan oleh standar. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa tanah sampel tidak memenuhi syarat untuk menjadi tanah bergradasi baik sesuai dengan SNI 3423-2008.

(12)

GAMBAR PERALATAN DAN BAHAN PENGUJIAN ANALISA HIDROMETER

Suspensi Mixer Termometer Stopwatch

Hydrometer Gelas Ukur Sample lolos saringan

No.200 Air

(13)

GAMBAR LANGKAH KERJA PENGUJIAN ANALISA HIDROMETER

Langkah Ke-1 Langkah Ke-2 Langkah Ke-3 Langkah Ke-4