Pengujian batas cair

1. PENDAHULUAN

Plastisitas merupakan karakteristik yang penting dalam tanah berbutir halus. Istilah plastisitas menggambarkan kemampuan tanah untuk berdeformasi pada volume tetap tanpa terjadi retakan atau remahan. Plastisitas terdapat pada tanah yang memiliki mineral lempung atau bahan organik. Suatu kondisi fisis dari tanah berbutir halus pada kadar air tertentu dikenal dengan konsistensi. Berdasarkan kadar airnya, tanah digolongkan dalam tiga kondisi yaitu kondisi cair, plastis, semi-padat atau padat.

               Batasan kadar air dimana terjadi perubahan kondisi tanah bervariasi antara tanah yang satu dengan yang lain. Konsistensinya tergantung pada interaksi antar partikel-partikel mineral lempung. Penurunan kadar air mengakibatkan penipisan tebal lapisan kation dan juga menyebabkan naiknya nilai gaya tarik-menarik antar partikel. Untuk suatu jenis tanah yang akan mencapai kondisi plastis, besarnya gaya-gaya antar partikel harus sedemikian rupa sehingga partikel-partikel tersebut bebas tergelincir relatif terhadap sesamannya,dengan tetap mempertahankan kohesi di antara mereka. Penurunan kadar air juga mengakibatkan reduksi volume tanah, baik dalam keadaan cair, plastis, maupun semi­padat. Umumnya tanah berbutir halus secara alamiah berada alam kondisi plastis. Batas atas dan bawah dari rentang kadar air dimana tanah masih bersifat plastis disebut batas cair (liquid limit) dan batas plastis (plastic limit). Sedangkan peralihan antara kondisi semi padat dan padat terjadi pada batas susut (shringkage limit) yang didefinisikan sebagai besar kadar air dimana tanah tersebut mempunyai volume terkecil pada saat airnya mengering.Jika batas plastis dari suatu sampel tanah tidak dapat ditentukan maka tanah tersebut dilaporkan sebagai non-plastis (NP).

2. TUJUAN PRAKTIKUM

Maksud dan tujuan pengujian ini untuk menentukan kadar air tanah pada batas cair dengan cara Cassagrande yang akan digunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah.

3. PERALATAN

1.    Alat batas cair standard (Atterberg)

2.    Alat pembuat alur

·                       Grooving tool (ASTM) untuk tanah kepasiran

·                       Grooving tool (Cassagrande) untuk tanah kohesif

3.    Spatula

4.      Botol, berisi air suling (Botol semprot)

5.      Plat kaca

6.    Tin box (cawan)

7.      Desikator

8.    Oven

9. Tim bangan dengan ketelitian 0,01 gram

4. BENDA UJI

-        Untuk jenis tanah yang mempunyai butiran halus dari saringan No.40 (0,42 mm), langsung digunakan tanpa melakukan pengeringan dan penyaringan terlebih dahulu.

-        Untuk jenis tanah yang mempunyai butiran kasar dari saringan No.40, terlebih dahulu dikeringkan di udara terbuka, kemudian disaring dengan saringan No.40.

5. PROSEDUR PERCOBAAN

1.    Siapkan mangkok batas cair, bersihkan dari lemak atau kotoran yang menempel dengan menggunakan eather.

2.    Atur ketinggian jatuh mangkok, dengan cara sebagai berikut :

·             Kendurkan kedua baut penjepit, lalu putar handle/tuas pemutar sampai posisi mangkok mencapai tinggi jatuh setinggi 10 mm.

·             Untuk menentukan tinggi jatuh mangkok, kendurkan baut belakang, angkat mangkok masukan bagian ujung tungkai pemutar alur ASTM tepat masuk diantara dasar mangkok dan alasnya, kencangkan kembali baut bagian belakang.

3.    Ambil sampel tanah sekitar 100 gram yang lolos saringan No.40 lalu letakkan diatas plat kaca pengaduk.

4.    Tambahkan air suling sedikit demi sedikit, aduklah sampel tanah tersebut menggu nakan spatula sampai homogen.

5.    Setelah didapat campuran homogen, ambil sampel tanah dalam tersebut, masukan ke dalam mangkok alat batas cair. Ratakan permukannya sehingga sejajar dengan dudukan alat. Bagian yang paling tebal harus ± 1cm.

6.      Buatlah alur dengan cara membagi dua benda uji dalam mangkok tersebut, Gunakan alat pembuat alur (grooving tool) melalui garis tengah mangkok secara simetris dengan posisi tegak luruspermukaan mangkok

7. Putar tuas/handle pemutar dengan kecepatan 2 putaran perdetik (dalam 1 detik

mangkok jatuh 2 kali) sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang 1/2” (12,5 mm).Catat jumlah ketukan yang terjadi untuk mencapai kondisi yang bersinggungantersebut.

8.     Ambil sebagian benda uji dari mangkok tersebut dengan menggunakan spatula, masukan ke dalam tin box (cawan), tentukan kadar air tanah. Sisa benda uji diletakan diatas plat kaca.

9.    Ulangi prosedur pengujian mulai dari prosedur no.4 s/d no.7 dengan variasi penambahan air yang berbeda.

CATATAN

1.      Proses besinggungnya kedua sisi tanah harus terjadi karena aliran dan bukan karena geseran antara tanah dan mangkok.

2.      Selama berlangsungnya percobaan, kadar air harus dijaga konstan (pencampuran dilakukan dari kadar air terendah kemudian berurutan menuju yang lebih tinggi).

3.      Untuk memperoleh hasil yang teliti, jumlah ketukan diambil antara 10-20, 20-30, 30-40, dengan 4 kali pengujian.

4.    Alat pembuat alur Cassagrande digunakan untuk tanah berbutir halus (lempung) sedangkan type ASTM untuk tanah lempung kepasiran.

6. PERHITUNGAN

Untuk menentukan batas cair dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :

1.       Gambarkan dalam bentuk grafik hasil-hasil yang diperoleh dari pengujian tersebut berupa nilai-nilai kadar air dan jumlah ketukan. Nilai kadar air sebagai sumbu vertikal dan jumlah ketukan merupakan skala horizontal dengan skala logaritma.

2.      Buat garis lurus melalui titik-titik tersebut, tentukan nilai batas cair benda uji tersebut berdasarkan nilai kadar air pada jumlah ketukan ke-25.

Apabila titik-titik yang diperoleh tidak satu garis lurus, maka buatlah garis yang melalui titi-titik berat dari titik-titik tersebut.

Perhitungan manual :

(pengujian 1)

W1 = 9,43

W2 = 78,95

W3 = 49,15

N    = 25 ketukan

• BERAT AIR                                      

Ww = 78,95- 49,15

  = 29,8g               

• BERAT TANAH KERING                  

Ws = 49,15- 9,43

     = 39,72g

• KADAR AIR                        

 w = 29,8  / 39,72   x 100% 

     =75,03 g

(pengujian 2)

W1 = 9,31

W2 = 86,6

W3 = 50,07

N    = 22 ketukan

• BERAT AIR                                      

Ww = 86,6- 50,07 

  = 36,53g                   

• BERAT TANAH KERING                  

Ws = 50,07- 9,31

     = 40,76g

• KADAR AIR                        

 w = 36,53g / 40,76g x 100% 

     =89,62 g

(pengujian 3)

W1 = 9,3

W2 = 52,84

W3 = 36,22

N    = 32 ketukan

• BERAT AIR                                      

Ww = 52,84- 36,22

        = 16,62g                   

• BERAT TANAH KERING                  

Ws = 36,22- 9,3

      = 26,92g

• KADAR AIR                        

 w = 16,62g / 26,92g x 100% 

     =61,74 g

(pengujian 4)

W1 = 9,59

W2 = 53,43

W3 = 32,22

N    = 15 ketukan

• BERAT AIR                                      

Ww = 53,43- 32,22

        = 21,21g                   

• BERAT TANAH KERING                  

Ws = 32,22- 9,59

      = 22,63g

• KADAR AIR                        

 w = 21,21g / 22,63g x 100% 

     =93,73 g

• BATAS CAIR

 Dari hasil grafik uji dengan persamaan garis linear

 y = a.Ln(n) + b

y = -8.4695Ln(x) + 104.58

R² = 0.996

25 ketukan = 77,32 %

7. LAPORAN

1.      Catatlah hasil yang diperoleh pada formulir yang tersedia dan dilengkapi dengan kondisi tanah yang diuji dalam keadaan asli, kering udara, disaring atau tidak.

2.      Hasil dilaporkan sebagai bilangan bulat.

8. PERAWATAN

1.      Bersihkan peralatan segera setelah percobaan selesai.

2.      Lumasi pen penggantung mangkok supaya bias bergerak dengan bebas.

3.      Kencangkan baut (borg) penjepit sentrik agar bias berputar sesuai dengan kecepatan putaran tuas (tidak slip).

.

LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH

Lokasi /ID            : LABORATURIUM MEKANIKA TANAH                             Kelompok : 04

Hari/tanggal         : RABU, 1 DESEMBER 2010

LANGKAH PENGUJIAN	SATUAN	HASIL PERHITUNGAN
BANYAKNYA KETUKAN		25	22	32	15
NOMOR CAWAN		1	2	3	4
BERAT CAWAN                                              W1	gr	9,43	9,31	9,30	9,59
BERAT CAWAN + TANAH BASAH                W2	gr	78,95	86,60	52,84	53,43
BERAT CAWAN + TANAH KERING               W3	gr	49,15	50,07	36,22	32,22
BERAT AIR                                    WW = W2 - W3	gr	29,80	36,53	16,62	21,21
BERAT TANAH KERING                WS = W3 - W1	gr	39,72	40,76	26,92	22,63
KADAR AIR                       w = WW  / WS  x 100%	%	75,03	89,62	61,74	93,73

PERSAMAAN GARIS LINEAR y = a.Ln(n) + b		a =	-8,4695
		b =	104,58
KADAR AIR PADA JUMLAH KETUKAN 25 KALI		77,32	%
BATAS CAIR                                                (LL)		77,32	%

KESIMPULAN

                Bahwa dari pengujian batas cair tersebut dapatlah sebuah batas cair yang  bervariasi dari pengujian 1-4 yaitu (75,03%, 89,62%, 61,74%, 93,73%) dari beberap ketukan. Batas cair yang diperoleh untuk 25 ketukan adlah dari grafik batas cair diambil titik temu 25 ketukan tersebut 25 ketukan yaitu PERSAMAAN GARIS LINEAR y = a.Ln(n) + b F y = -8.4695Ln(x) + 104.58  R² = 0.9964 diperoleh sebesar 77,32 %.

            Dari peroleh persamaan grafik tersebut disimpulkan bahwa semakin kecil ketukan maka makin banyak kadar airnya, sebaliknya semakin banyak ketukannya bahwa semakin sedikit kadar airnya.