Mekanika Tanah 1 - Spada UNS

PERTEMUAN KE - 2

TANAH DAN BATUAN

Disusun oleh:

Tim KBK Geoteknik Prodi Teknik Sipil FT UNS

Lab. Mekanika Tanah FT UNS, Jl Ir Sutami 36 a Surakarta

MEKANIKA TANAH 1

TKS-21212

SUB TOPIK : PENGERTIAN TANAH, ASAL-USUL TANAH, SIKLUS BATUAN, JENIS TANAH, PARTIKEL TANAH, MINERAL LEMPUNG

Material yang terdiri dari butiran mineral-mineral padat (agregat) yang tidak tersementasi satu sama lain, dan atau dari bahan organik yang melapuk, dimana diantara butiran terdapat ruang-ruang kosong yang terisi oleh zat cair dan udara.

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

Tanah merupakan hasil pelapukan batuan (Gambar 1.1).

Dikelompokkan dalam 2 group besar,yaitu:

a. Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan batuan ditempat asalnya : tanah residu = residual soils (Gambar 1.2)

b. Tanah yang terjadi oleh produk pelapukan yang kemudian terbawa ke tempat

TANAH DAN BATUAN

TANAH

Batuan beku (Igneous rocks)

Peristiwa vulkanik (gunung berapi)

Magma (panas, pijar) Batuan yang cair, biasanya bergerak keatas (sebagai lava)

membeku Sediments

Sedimentary rocks

Metamorphic rocks Penimbunan terus menerus dan pengerasan

Pelapukan dan erosi menumpuk

3. Siklus Batuan

Gambar 1.1b. Siklus batuan dan proses terjadinya tanah

TANAH DAN BATUAN

A. TANAH RESIDU (RESIDUAL SOIL):

Tanah yang terbentuk oleh penumpukan produk pelapukan batuan ditempat asalnya. (Gambar 1.2)

3. JENIS TANAH

TANAH DAN BATUAN

B. TANAH SEDIMEN/TRANSPORTED SOIL a. Tanah glacial (Gambar 1.3)

Terbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh es atau oleh gletser (sungai es).

b. Tanah aeolian (Gambar 1.4)

Terbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh angin

c. Tanah aluvial

(Gambar 1.5)

Terbentuk karena produk pelapukan terangkut oleh air dan terdeposisi sepanjang sungai

a. TANAH DAPAT DISEBUT SEBAGAI :

• Kerikil ( gravel)  G

• Pasir ( sand)  S

• Lanau (silt)  M

• Lempung ( clay)  C

Tergantung pada ukuran partikel yang dominan

(Tabel 1.1)

b. PENGELOMPOKAN TANAH (Gambar 1.6 & 1.7)

• Tanah berbutir Kasar : Kerikil dan Pasir

• Tanah berbutir Halus : Lanau dan Lempung

4. PARTIKEL TANAH

Tabel 1.1 Rentang Batas Ukuran Butiran Tanah

Gambar 1.6 Bentuk Tipikal Butiran Kasar

Gambar 1.7 Bentuk Tipikal Butiran Kasar

• Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil (kurang dari 1 mikron)

• Masing-masing koloid terlihat seperti lempengan-lempengan kecil yang terdiri dari lembaran-lembaran kristal yang memiliki struktur atom yang berulang.

• Lembaran-lembaran kristal tersebut :

> Tetrahedron / Silica sheet, dan

> Octahedron / Alumina sheet.

• Tetrahedron / Silica sheet, merupakan gabungan dari Silica Tetrahedron (Gambar 1.8)

• Octahedron / Alumina sheet. merupakan gabungan dari Alumina Octahedron (Gambar 1.9).

5. MINERAL LEMPUNG

Gambar 1.8 : a.Tetrahedron ; b. Silica Sheet

Gambar 1.9 : c. Octahedron; d. Alumina Sheet

a. Jenis mineral lempung :

• Kaolinite

• Illite

• Monmorillonite / Bentonite

• Dan lain-lain.

Gambar 1.10.:

Diagram of the structure of (a) kaolinite;

Gambar 1.11.

Electron photomicrograph of well-crystallized

kaolinite from St Austell, Cornwall, England.

Gambar 1.12.

Diagram of the structure of (b) illite

Gambar 1.13.

Scanning electron photomicrograph of illite- smectite clay in a tight gas reservoir pore space.

Clays in the tight rocks complicate interpretation of reservoir quality and can impede gas recovery.

Bar is 10 micrometers long.

Gambar 1.14.

Diagram of the structure of (c) monmorillonite

Gambar 1.15.

Scanning Electron photomicrograph of monmorillonite (bentonite)

Gambar 1.16.

Electron photomicrograph of well- crystallized kaolinite from St Austell,

Cornwall, England. Picture width is 17m (Tovey,1971)

Gambar 1.17.

Electron photomicrograph of halloysite from Bedford,Indiana.

Picture width is 2m (Tovey,1971)

Gambar 1.18.

Electron photomicrograph of ilite from Morris, llinois. (Tovey,1971)

 Permukaan butiran lempung bermuatan negatif.

 Pada tanah lempung kering muatan negatif tersebut diimbangi cation bermuatan positif :

Ca

⁺⁺

, Mg

⁺⁺

, Na

⁺

, K

⁺

dengan gaya tarik elektrostatik.

 Apabila air ditambahkan :

cation dengan sedikit anion  mengapung sekeliling butiran lempung  Lapisan cation tersebut dinamakan “diffuse double layer”

 Partikel air yang melekat pada permukaan partikel lempung disebut

“double layer water”

 Bagian yang paling dekat dengan permukaan partikel lempung disebut “adsorbed water”

Lihat Gambar 1.19

b. Perilaku partikel tanah lempung

Cl ay su rf ace

Cation

Anion

Distance from the clay particle

Concentration of ions

Gambar 1.19. Diffuse double layer

DAFTAR PUSTAKA

Das, Braja M., Endah, Noor, Mochtar, Indrasurya B. 1985. Mekanika

Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 1. Jakarta: Erlangga