pertemuan ke 4 analisis butiran dan konsistensi tanah

PERTEMUAN KE 4 ANALISIS BUTIRAN DAN KONSISTENSI TANAH

MEKANIKA TANAH 1

TKS 21212

ANALISIS

UKURAN PARTIKEL TANAH

Tanah umumnya tersusun dari butiran tanah dengan ukuran butir yang bervariasi

Perlu dilakukan uji analisis butiran untuk

menentukan kuantitas masing-masing butiran

Ukuran butir vs perilkau partikel

Ukuran partikel menurut beberapa

Standard

Metode analisis butiran

1. Untuk butiran tanah berukuran kasar (dia >

0.075 mm) digunakan analsisi saringan

2. Untuk butiran tanah berukuran kecil (dia <

0.075) digunakan analisis hidrometer

ANALISIS SARINGAN

SUSUNAN AYAKAN

SUSUNAN AYAKAN

PROSEDUR HITUNGAN

ANALISIS HIDROMETER

- Analisis hydrometer didasarkan atas prinsip sedimentasi butir tanah dalam air berdasar teori Stoke.

- Sampel tanah dilarutkan dalam air dan akan mengendap dengan kecepatan yang berbeda tergantung bentuk (dianggap bulat), ukuran, berat, dan viskositas.

- Maksud: Menentukan distrubusi ukuran butir tanah yang ukurannya lebih kecil dari 0.075 mm (lolos #200)

- Formula Stoke:

Dimana: r_s adalah density partikel, r_w adalah density air, D adalah diameter partikel, n adalah viskositas air.

Formula:

Dimana

JENIS HYDROMETER UTK TANAH

1.

ASTM 151 H untuk skala pembacaan -0.995 s/d +1.030 gr/cm

³

2.

ASTM 152 H untuk skala pembacaan -5 s/d

60 gr/lt

ANALISIS HYDROMETER

ANALISIS HYDROMETER

L = 16.29 – 0.164 R

PROSEDUR MENGHITUNG

1. Tentukan bacaan hidrometer (Ra) pada elapsed time t

2. Tentukan koreksi bacaan akibat meniskus Cm (Cm selalu bernilai positip)

3. Hitung bacaan hidrometer terkoreksi (Rc) untuk menghitung diamater butiran, dimana Rc = Ra + Cm

4. Tentukan panjang efektip L (Jarak titik berat ke permukaan). Diperoleh dari hasil kalibrasi.

5. Hitung (L/t)

6. Hitung konstanta K, yang merupakan fungsi dari Gs, viskositas h, dan temperatur. Atau gunakan Tabel nilai K utk variasi Gs dan temperatur.

w

Gs

K



h

) 1 (

30

 

NILAI K pada variasi t dan Gs

PROSEDUR MENGHITUNG (Lanjutan)

7. Tentukan diameter butiran (mm) dengan formula:

8. Tentukan bacaan hidrometer terkoreksi untuk menghitung persen lolos: R = Ra + Ct - Cz (Ct adalah koreksi suhu, bisa berninai (+) atau (-)), Cz adalah bacaan nol akibat zat pemisah partikel

9. Hitung % lolos dengan formula:

Dimana a adalah koreksi untuk specific gravity, dimana hydrometer dikalibrasi untuk Gs = 2.65. Gunakan Tabel atau grafik. M adalah berat tanah utk uji hydrometer

) (

) ) (

( t menit cm K L

mm

D 

% M 100

lolos aR

%  

Tabel nilai a untuk hydrometer 152 H

Gs a Gs a

2.95 0.94 2.65 1

2.9 0.95 2.6 1.02

2.85 0.96 2.55 1.03

2.8 0.97 2.5 1.04

2.75 0.98 2.45 1.05

2.7 0.99

Catatan

1. Apabila diperkirakan kuantitas butiran kasar (>0.075 mm) jauh lebih besar

dari dari butiran halus, maka

sebaiknya dilakukan analisis saringan lebih dahulu, baru disusul analisis

hydrometer.

2. Apabila sebaliknya, urutan bisa dibalik

(hydrometer dulu, baru saringan).

KURVA DISTRIBUSI UKURAN PARTIKEL

Hasil analisis saringan dan analisis hydrometer selanjutya di plot dalam pada diagram

semilog, seperti gambar sebalah kanan.

Beberapa parameter penting dari kurva tsb adalah D₁₀, D₃₀, D₆₀, C_u, dan C_c:

D₁₀ = diameter yang berhubungan dengan 10%

lolos. D₃₀ = diameter yang berhubungan dengan 30% lolos, D₆₀ = diameter yang berhubungan dengan 60% lolos.

C_u = D₆₀/D₁₀ C_c =D₃₀²/(D₁₀ x D₆₀)

KONSISTENSI TANAH

K ^ONSISTENSI T ^ANAH

(L IQUID LIMIT DAN P LASTIC LIMIT )

LATAR BELAKANG

1. Perilaku tanah berbutir halus (<0.075 mm) sangat dipengaruhi oleh kadar air.

2. Karena kadar airnya, tanah jenis ini bisa berwujud cair (liquid), plastis, semi plastis, dan padat. Disebut juga konsistensi tanah

3. Kadar air pada batas-batas kondisi cair, plastis, semi plastis dan padat sangat penting dalam menganalisis perilaku tanah.

4. Bagian ini menjelaskan tentang prosedur lab untuk menentukan konsistensi tanah

Ilustrasi LL, PL, SL

DEFINISI

1. Batas cair (liquid limit, LL) adalah kadar air pada batas antara kondisi cair dengan kondisi plastis.

2. Batas plastis (plastic limit, PL) adalah kadar air pada batas antar kondisi plastis dengan kondisi semi plastis. Ini adalah kadar air minimum tanah dalam keadaan plastis.

3. Batas susut (shrinkage limit, SL) adalah kadar air pada batas antara semi plastis dan padat.

UJI BATAS CAIR, LL

ALAT

Secara uji lab, batas cair (LL) adalah

kadar air pada

kondisi dimana pada jumlah ketukan

mencapai 25 x,

kedua tanah sisi kiri dan kanan bertemu sepanjang 13 mm

Secara uji lab, sangat sulit untuk

mendapatkan kondisi kedua sisi

bersentuhan

sepanjang 13 mm tepat pada 25 x ketukan. Sehingga dibuat beberapa kali pengujian seperti

gambar sebelah kiri.

UJI BATAS PLASTIS, PL

PROSEDUR UJI PL

Secara uji lab, PL

adalah kadar air pada saat dimana tanah

mengalami retak retak pertama pada

diameter pilinan 3.2 mm (gambar kiri

sebagai pembanding)

CATATAN

1. Apabila sampel tanah tidak dapat diuji LL ataupun PL, maka tanah tersebut adalah NP, Non Plastic.

2. Jika ternyata PL > LL, laporkan bahwa tanahnya NP.

DAFTAR PUSTAKA

Das, Braja M. 2011. Principles of Foundation Engineering 7th Edition.

Cengage Learning.

AKHIR PERTEMUAN KE 4

Tim KBK Geoteknik Prodi Teknik Sipil UNS