Bab 3 Indeks Properti

PENGUJIAN INDEKS PROPERTI TANAHPENGANTARPengujian indeks properti adalah pengujian paling mendasar dan sederhana yang dilakukan pada sampel tanah di laboratorium. Pengujian indeks properti digunakan untuk menentukan sifat fisik dari tanah. Contohnya pengujian indeks properti digunakan untuk menentukan hubungan fase, klasifikasi tanah atau sifat khusus tanah. Pengujian indeks properti tanah di laboratorium meliputi : Kadar Air Alami (w) Berat isi () Berat Jenis (Gs)KONSEP DASARPada Gambar 3.1 terlihat elemen-elemen tanah yang digolongkan pada 3 bagian :1. Solid (padat), merupakan partikel mineral tanah.2. Liquid (cair), umumnya merupakan air yang terkandung rongga-rongga diantara partikel padat.3. Gas (udara), merupakan udara yang terkandung pada rongga-rongga diantara partikel padat. Tanah yang berada dibawah MAT tidak memiliki rongga udara karena tanah tersebut jenuh air (rongga udara terisi oleh air). Seperti yang dapat dilihat pada gambar dibawah, tiga bagian dasar dari tanah dapat disusun kedalam proporsi relatif berdasarkan massa dan volume. Hubungan antar fase dapat diperoleh langsung dengan melakukan tiga pengujian laboratorium yang telah disebutkan pada sub bab 3.1. Hubungan antar fase lainnya tidak dapat ditentukan oleh pengujian laboratorium, tetapi dapat dihitung menggunakan persamaan-persamaan komposisi tanah.

Gambar 31 Elemen Tanah (Soil Mechanic and Foundation, Robert W. Day)KADAR AIR ALAMIPengujian ini dilakukan untuk mendapatkan kadar alami sampel tanah di laboratorium. Pengujian ini dapat dilakukan pada sampel tanah terganggu maupun sampel tanah tidak terganggu. 3.1 3.2 3.3 3.3.1 PERALATANAlat alat yang digunakan : Silinder ring Tare Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Oven Ekstruder Pisau3.3.2 PROSEDUR UJIa. Sampel tanah tak terganggu/undisturbed sample (UDS)1. Silinder ring dibersihkan, kemudian dengan stickmat diukur diameter (d), tinggi (t), dan beratnya ditimbang (W1).2. Silinder ring ditekan masuk kedalam tanah dan kemudian dengan alat ekstruder tanah dikeluarkan, potong dengan pisau, kemudian tanah disekitar ring dibersihkan dan permukaan diratakan (W2). 3. Ring + sampel tanah ditimbang, kemudian dimasukkan kedalam oven selama 24 jam dengan suhu 105C.4. Ring + sampel tanah yang sudah kering oven ditimbang, didapat berat kering (W3).b. Sampel tanah terganggu/disturbed sample (DS)1. Ambil dua buah tare lalu bersihkan. Timbang berat kosong tare tersebut (W1).2. Ambil sampel tanah masing-masing 20 gr, lalu timbang berat tare + sampel tanah (W2).3. Masukan tare + sampel kedalam oven selama 24 jam dengan suhu 105C. 4. Setelah 24 jam keluarkan tare + sampel, lalu timbang (W3)3.3.3 PERHITUNGANKadar air alami tanah dapat dihitung menggunakan persamaan dibawah

Dimana Ww adalah berat air dan Ws adalah berat sampel tanah kering. Untuk menghitung derajat kejenuhan tanah angka pori dan porositas dapat menggunakan persamaan-persamaan sebagai berikut :

Sr = x 100 %

Vw =

Vv = V WVs = V -

Jadi Sr = x 100 %Table 31 Kriteria Derajat Kejenuhan Tanah(Terzaghi and Peck 1967)ConditionDegree of Saturation

Dry0

Humid1 25

Damp26 50

Moist51 75

Wet76 99

Saturated100

Angka Pori (Void Ratio)

e =

e =

Porositas

n =

n =

UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIAPROGRAM STUDI TEKNIK SIPILKAMPUS I: JL. DIPATIUKUR 112TELP. (022) 2504119. 2503430 BANDUNG40132KAMPUS II: JL. DIPATIUKUR 116TELP. (022) 2506634. 2503371 BANDUNG40132KAMPUS III: JL. DIPATIUKUR 102TELP. (022) 2506637. 2533754 BANDUNG40132

3-7

3-21

Table 32 Disturbed SampleMoisture Content (ASTM D 2216)

Test No

Tare No

Weight of Wet Soil + Tare (W2)gr

Weight of Dry Soil + Tare (W3)gr

Weight of Tare(W1)gr

Weight of Water (Ww = W2 W3)gr

Weight of of Soil (W = W2 W1)gr

Weight of Dry Soil (Ws = W3 W1)gr

Moisture Content (w = Ww/Ws x 100%)gr

Average of Moisture Contentgr

Catatan :DATA UJI KADAR AIR ALAMI

Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________

Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________

Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________

Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________

DATA UJI KADAR AIR ALAMI





..Table 33 Undisturbed SampleMoisture Content (ASTM D 2216)

Test No

Tare No

Weight of Wet Soil + Ring (W2)gr

Weight of Dry Soil + Ring (W3)gr

Weight of Ring (W1)gr

Weight of Water (Ww = W2 W3)gr

Weight of of Soil (W = W2 W1)gr

Weight of Dry Soil (Ws = W3 W1)gr

Moisture Content (w = Ww/Ws x 100%)gr

Average of Moisture Contentgr

Catatan :DATA UJI KADAR AIR ALAMI





DATA UJI KADAR AIR ALAMI





..

Derajat Kejenuhan :

Sr = x 100%Sr =

Berdasarkan nilai derajat kejenuhan (Sr) tanah berada dalam kondisi _______Dengan nilai angka pori :

e = 1e =

Porositas :

n = n =PERHITUNGAN DERAJAT KEJENUHAN, ANGKA PORI DAN POROSITAS

Nama Instansi: UNIKOMSampel kedalaman (m): _____________

Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: _____________

Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: _____________

Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: _____________

3. BERAT ISI TANAHBerat isi tanah hanya dapat diperoleh dari sampel tanah tak terganggu/undisturbed sample (UDS) yang dikeluarkan dari tabung UDS.1. 4. 0. PERALATANAlatalat yang digunakan : Silinder ring Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Oven Ekstruder Stickmat (jangka sorong) Pisau4.0.1 PROSEDUR UJI1. Silinder ring dibersihkan, kemudian dengan ukur diameter (d), tinggi (t), menggunakan stickmat dan beratnya ditimbang (W1).2. Silinder ring ditekan masuk kedalam tabung berisi tanah dan kemudian dengan alat ekstruder tanah dikeluarkan, potong dengan pisau, kemudian tanah disekitar ring dibersihkan dan permukaan diratakan (W2). 3. Ring + sampel tanah ditimbang4.0.2 PERHITUNGANBerat isi tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Dimana t adalah berat isi total tanah, W adalah berat sampel tanah dan V adalah volume sampel tanah. Setelah mendapatkan berat isi dan kadar air, kita dapat menghitung berat isi kering tanah dengan menggunakan persamaan berikut:

Dimana t adalah berat isi total , dan w adalah kadar air dalam satuan desimal (bukan dalam persen). Selain berat isi kering ada pula persamaan-persamaan yang menghubungkan berat isi total dengan berat jenuh seperti yang ditunjukan pada tabel dibawah.

Gambar 32 Hubungan persamaan berat isi tanah(Soil mechanic and foundation, Robert W.Day)

Table 34 Sampel Berat Isi TanahUnit Weight (m)

Test No

Ring No

Diameter Of Ring (D)cm

Height Of Ring (t)cm

Volume Of Ring (V)cm

Weight Of Ring (W1)gr

Weight Of Wet Soil + Ring (W2)gr

Weight of Wet Soil (W = W2 W1)gr

Weight Of Wet Soil Content, ( = W/V)gr/cm

Average of Unit Weight ()gr/cm

Catatan :DATA UJI BERAT ISI TANAH





...BERAT JENIS TANAHPada umumnya, ada 2 perbedaan pengujian berat jenis yang digunakan pada rekayasa geoteknik yaitu sebagai berikut :1. Specific gravity of solids Gs. Berat jenis ini adalah perbandingan massa jenis partikel tanah s dengan massa jenis air w. Dimana massa jenis partikel tanah s didefinisikan sebagai hasil bagi antara massa tanah kering pada suhu tertentu Ms, dengan volume tanah pada suhu yang sama Vs, atau s = Ms/Vs. pada pengujian berat jenis ini menggunakan sampel tanah kering lolos ayakan No. 4 (U.S. standard sieve).2. Bulk specific gravity Gb. Lain halnya dengan Gs, pengujian Gb dilakukan menggunakan sampel tanah yang lebih besar yaitu sampel tanah yang tertahan pada ayakan No. 4 (U.S. standard sieve). Pada ayakan tersebut tertahan berbagai jenis batu pecah seperti kerikil dan cobble.Pada subbab ini pengujian yang akan dilakukan adalah specific gravity of solid Gs.PERALATANAlatalat yang digunakan : Piknometer 100 ml Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Tungku listrik Termometer Bak perendam Kanebo/lapPROSEDUR UJI1. Keringkan sample tanah dalam oven pada temperature 110C 5C (110F 5F) selama 24 jam.2. Cuci piknometer atau botol ukur dengan air, kemudian dikeringkan dan selanjutnya timbang (W1).3. Piknometer tersebut diisi dengan air hingga penuh, timbang piknometer + air tersebut (W4) lalu ukur suhunya. Jika suhu air dalam piknometer tidak dalam suhu 20C, maka perlu dilakukan koreksi (k) terhadap berat piknometer dan air yang digunakan (lihat tabel), sehingga : W4 = k x Wpikno+air4. Saring sampel tanah menggunakan ayakan No. 4. Masukkan sampel tanah seberat 20 gr ke dalam piknometer kemudian timbang (W2).5. Tambahkan air suling ke dalam piknometer yang berisi benda uji sehingga piknometer terisi dua pertiganya.6. Untuk benda uji yang mengandung lempung diamkan benda uji terendam selama 24 jam lebih.7. Panaskan air pada bak perendam lalu piknometer yang berisi sampel tanah + air direbus dengan hati-hati selama 10 menit atau lebih sehingga udara dalam sampel ke luar seluruhnya. Untuk mempercepat proses pengeluaran udara, piknometer dapat dimiringkan sesekali.8. Setelah selesai direbus, rendamlah piknometer dalam bak perendam menggunakan air suling, hingga suhu turun menjadi suhu semula.9. Tambahkan air suling sampai penuh. Keringkan bagian luarnya, lalu timbang (W3).PERHITUNGAN1. Hitung berat jenis tanah berdasarkan formula berikut:

Dengan:Gs = Berat jenis tanah Wt= Berat pikno kosong (gr)W2= Berat pikno + sample tanah, (gr)W3= Berat pikno + tanah + air, (gr)W4 = Berat pikno + air pada suhu 20C, (gr)Table 35 Hubungan antara kerapatan relatif air dan faktor koreksi K dalam temperature (SNI 1964:2008)

Nilai-nilai berat jenis mineral yang terkandung dalam tanah dapat dilihat pada tabel dibawah

Gambar 33 Formula dan berat jenis mineral tanah(Soil Mechanic and Foundation, Robert W. Day)Table 36 Berat Jenis TanahSpecific Gravity (ASTM D 854)

Picno No

Weight of Picno (W1)

Weight of Picno + Water gr

Temperature Cgr

Weight of Picno + Water temperature 20 C (W4)gr

Weight of Picno + Sample( W2)gr

Weight of Picno + Water + Soil temperature 20 C (W3)gr

Wt = W2-W1gr

W5 = Wt+W4gr

W5-W3cm3

Specific Gravity Of Soil Wt/W5-W3Gs

Average Of Specific Gravity (Gs.av)Gs

Catatan :...DATA UJI BERAT JENIS TANAH





Peralatan Pengujian Indeks Properties

Gambar 34 Timbangan elektrik dengan ketelitian 0.01 gr

Gambar 35 Oven

Gambar 36 Kompor Listrik

Gambar 37 Piknometer

Gambar 38 Mangkok Porselin

Gambar 39 Ring Gamma

Gambar 310 Jangka Sorong

Gambar 311 Desikator

Gambar 312 Extruder

GAMBAR ILUSTRASI PENGUJIAN INDEKS PROPERTI TANAH





PUSTAKALaporan Praktikum Mekanika Tanah Tahun Ajaran 2013/2014.Day. Robert W. (2001). Soil Testing Manual Procedures, Classification Data and Sampling Practices, Mc Graw-Hill

BAB 3PENGUJIAN INDEKS PROPERTI TANAH3-13.1PENGANTAR3-13.2KONSEP DASAR3-13.3KADAR AIR ALAMI3-23.3.1PERALATAN3-23.3.2PROSEDUR UJI3-33.3.3PERHITUNGAN3-43.4BERAT ISI TANAH3-93.4.1PERALATAN3-93.4.2PROSEDUR UJI3-93.4.3PERHITUNGAN3-93.5BERAT JENIS TANAH3-123.5.1PERALATAN3-123.5.2PROSEDUR UJI3-133.5.3PERHITUNGAN3-143.6PUSTAKA3-20

Gambar 31 Elemen Tanah3-2Gambar 32 Hubungan persamaan berat isi tanah3-10Gambar 33 Formula dan berat jenis mineral tanah (Soil Mechanic and Foundation, Robert W. Day)3-15Gambar 34 Timbangan elektrik dengan ketelitian 0.01 gr3-17Gambar 35 Oven3-17Gambar 36 Kompor Listrik3-17Gambar 37 Piknometer3-17Gambar 38 Mangkok Porselin3-18Gambar 39 Ring Gamma3-18Gambar 310 Jangka Sorong3-18Gambar 311 Desikator3-19Gambar 312 Extruder3-19

Table 31 Kriteria Derajat Kejenuhan Tanah3-4Table 32 Disturbed Sample3-6Table 33 Undisturbed Sample3-7Table 34 Sampel Berat Isi Tanah3-11Table 35 Hubungan antara kerapatan relatif air dan faktor koreksi K dalam temperature (SNI 1964:2008)3-14Table 36 Berat Jenis Tanah3-16

Documents

Bab 3 Indeks Properti