RSS

Laporan Bobot Isi

02 Aug

BAB I

PENDAHULUAN

 

 1.1              Latar Belakang

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersedimentasikan (terikat secara kimia) satu dengan yang lain dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpatikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut. Butiran-butiran mineral yang membentuk bagian padat dari tanah merupakan hasil pelapukan dari batuan. Ukuran setiap butiran padat tersebut sangat bervariasi dan sifat-sifat fisik butiran.

Dalam mekanika tanah kita mempelajari kelakuan kondisi tanah yang berbeda – beda yang mana sering kita temukan dalam praktek. Tanah tidak seperti besi atau baja dan beton yang tidak banyak ragam sifat – sifat fisiknya. Keragaman ini menentuakn sifat tanah dengan berbagai persoalan sesuai dengan kondisi tertentu yang dikehendaki dalam pelaksanaan.

Tetapi kesimpulan ditentukan oleh penggunaan dari tanah dengan anggapan – anggapan yang disederhanakan yang mana memberi tafsiran terhadap situasi terakhir dan dengan kemungkinan – kemungkinan yang ada dalam pengetahuan mekanika tanah untuk membantu para ahli menyelesaikan atau memecahkan berbagai macam persoalan yang berhubungan dengan tanah.

Praktikum kali ini membahas tentang obot isi atau berat isi dengan menggunakan ring gamma. Berat isi atau bobot isi (unit weight) merupakan perbandingan antara berat tanah asli dengan volumenya. Berat isi dinyatakan dalam satuan Inggris (salah satu pengukuran dengan sistem gravitasi) sebagai pound per kaki kubik (lb/ft3). Dalam satuan SI (Sistem Internasional), satuan yang digunakan adalah Newton per meter kubik (N/m3). Angka pori adalah perbandingan antara volume pori dengan volume butir. Porositas adalah perbandingan antara volume pori dengan volume total. Derajat kejenuhan adalah perbandingan volume air dengan volume pori total yang dinyatakan dalam persen.

Praktikum mengenai bobot isi diharapkan agar praktikan dapat lebih mengetahui sifat-sifat fisis tanah dalam kondisi alami contoh tanah melalui penentuan bobot isi dengan menggunakan ring gamma. Sehingga praktikan dapat mengaplikasikannya di lapangan dan di laboratorium.

1.2              Tujuan

 

  • Untuk mengukur berat isi pada contoh tanah menggunakan ring gamma
  • Untuk memamahami proses pencarian berat isi dengan ring gamma

BAB II

DASAR TEORI

                 Tanah terbagi dari dua bagian, yaitu bagian padat dan bagian rongga. Bagian padat terdiri dari partikel – partikel padat, sedangkan bagian berongga terisi air atau udara setengahnya bila tanah tersebut jenuh atau kering. Apabila gumpalan tanah tidak sepenuhnya dalam keadaan basah atau jenuh, maka rongga tanah akan terisi oleh air dan udara.

               Tanah berbutir kasar (coarse grained soil) adalah tanah dengan ukuran butir ≥ 0,075 mm atau tanah yang tertahan pada saringan no. 200. Tanah berbutir halus (fine grained soil) adalah tanah dengan ukuran butir < 0,075 mm atau tanah yang lolos ayakan no. 200. Tanah tidak seperti besi atau baja dan beton yang tidak banyak ragam sifat – sifat fisiknya. Keragaman ini menentuakn sifat tanah dengan berbagai persoalan sesuai dengan kondisi tertentu yang dikehendaki dalam pelaksanaan.

               Struktur tanah didefinisikan sebagai susunan  geometric butiran tanah. Diantara faktor – faktor yang mempengaruhi struktur tanah adalah bentuk, ukuran, dan komposisi mineral dan butiran tanah serta sifat dan komposisi dari air tanah. Secara umum, tanah dapat dimasukkan kedalam dua kelompok yaitu: tanah tak berkohesi (cohesionless soil) dan tanah kohesif (cohesive soil).

Tanah terdiri atas butiran padat dan rongga pori. Pada tanah tidak jenuh air, rongga pori berisi udara dan air. Bila tanah jenuh air, rongga pori tersebut seluruhnya terisi air.

Ukuran dari suatu partikel tanah adalah sangat beragam dengan variasi yang cukup besar. Tanah umumnya dapat disebut sebagai kerikil(gravel), pasir(sand), lanau(silt), atau  lempung(clay)., tergantung pada ukuran partikel yang paling dominant dapa tanah tersebut. Untuk menerangkan tentang tanah berdasarkan ukuran-ukuran  partikelnya, beberapa organisasi telah mengembangkan beberapa batasan-batasan ukuran golongan jenis tanah. (soil separate size limits). Pada table di tunkukkan batasan-batasan ukuran golongan jenis tanah yang telah di kembangkan oleh Massachussets Institute of Technology (MIT), U.S Department of Agriculture (USDA), American Assosiation of state highway and Transportation Official (AASHTO) dan oleh U.S Army Corps OF Engineers dan U.S Bereau of reclamation yang kemudian menghasilkan apa yang disebut sebagai Unified Soil Classification System (USCS).

Tabel Batasan-batasan ukuran golongan tanah

Nama Golongan

Ukuran Butiran (mm)

Kerikil Pasir Lanau Lempung
Massachussets Institute of Technology (MIT)

>2

2 – 0,06

0,06 – 0,002

< 0,002

 U.S Department of Agriculture (USDA)

>2

2 – 0,05

0,05 – 0,002

< 0,002

 Assosiation of state highway and Transportation Official (AASHTO)

76,2 – 2

2 – 0,075

0,075 – 0,002

< 0,002

 U.S Army Corps OF Engineers dan U.S Bereau of reclamation

76,2 – 4,75

4,75 – 0,075

Halus (yaitu lanau dan lempung) <0,0075

Kerikil (Gravels) adalah kepingan-kepingan dari batuan yang kadang-kadang juga  mengandung partikel-partikel mineral quartz, feldspar, dan mineral-mineral lainnya.

Pasir (sand) sebagian besar terdiri dari mineral quartz dan feldspar. Butiran dari mineral lain mungkin juga masih ada pada golongan ini.

Lanau (Silts) sebagian besar merupakan fraksi mikroskopis (berukuran sangat kecil) dari tanah yang terdiri dari butiran-butiran quartz yang sangat halus, dan sejumlah partikel berbentuk lempengan-lempengan pipih yang merupakan pecahan dari mineral mika.

Lempung (clays) sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan submikroskopis (tidak dapat dilihat dengan jelas bila hanya dengan mikroskop biasa) yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineral-mineral lempung (clay minerals), dan mineral-mineral yang sangat halus lain.

Suatu elemen tanah dengan volume V dan berat W. Untuk membuat hubungan volume-berat agregat tanah, tiga fase (yaitu, butiran padat, air dan udara). Jadi volume total contoh tanah yang diselidiki dinyatakan sebagai:

V = Vs + V­u = Vs + Vw + Va

Dimana:

Vs   = volume butiran padat

u   = volume pori

Vw  = volume air di dalam pori

Va  = volume udara di dalam pori

Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka berat total dari contoh tanah dapat dinyatakan sebagai:

 W = Ws + W

dimana :

Ws   = berat butiran padat

Ww= berat air

Berat isi (ɣ) ialah perbandingan antara berat tanah asli dengan volume tanah tersebut. Hubungan volume yang umumnya dipakai untuk suatu elemen tanah adalah angka pori (void ratio), porositas (porosity) dan derajat kejenuhan (degree of saturation).

Hubungan volume yang umum dipakai untuk suatu elemen tanah adalah angka pori. Angka pori (e) merupakan perbandingan antara volume pori dengan volume butiran padat.

dimana, e = angka pori (void ratio)

Porositas (n) merupakan perbandingan antara volume pori dengan volume total.

Derajat kejenuhan (Sr) merupakan perbandingan volume air dan volume pori (void) total yang dinyatakan dalam persen.

dimana, Sr = derajat kejenuhan. Umumnya, derajat kejenuhan dinyatakan dalam persen.

 

Berat isi atau bobot isi (unit weight) merupakan perbandingan antara berat tanah asli dengan volumenya. Berat isi dinyatakan dalam satuan Inggris (salah satu pengukuran dengan sistem gravitasi) sebagai pound per kaki kubik (lb/ft3). Dalam satuan SI (Sistem Internasional), satuan yang digunakan adalah Newton per meter kubik (N/m3).

Karena Newton adalah satuan turunan, mungkin akan lebih baik kalau bekerja dengan menggunakan kerapan (density,ρ) tanah.

 

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

  3.1.    Alat dan Bahan yang digunakan :

           3.1.1       Alat-alat :

  • Cincin uji
  • Pisau pemotong contoh tanah
  • Penggaris
  • Oven
  • Timbangan digital

          3.1.2      Bahan :

  • Sampel tanah

 

3.2.    Prosedur Percobaan

 

  • Cincin uji harus dalam kondisi bersih, kemudian dengan penggaris ukur diameter dan tinggi cincin.
  • Ditimbang berat cincin uji tersebut (W1).
  • Cincin ditekan ke dalam tanah dan kemudian cincin dikeluarkan dengan alat dongkrak, potong bagian permukaan tanah pada cincin tersebut dengan pisau, selanjutnya tanah di sekitar cincin dibersihkan dan permukaan tanah diratakan.
  • Cincin dan contoh tanah ditimbang (W2), kemudian dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu 100 oC.
  • Cincin dan contoh tanah yang sudah kering ditimbang  dan didapat berat kering.

 

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1       Hasil Pengamatan

 

No cincin

2-3

3-1

3-3

Tinggi  Cincin

3,1 cm

2,9 cm

3,1 cm

Diameter cincin

5,5 cm

5,5 cm

5,5 cm

Berat  cincin                                         W1

76,9 gr

70,5 gr

75,3 gr

Berat (cincin + tanah basah)                W2

190,6 gr

178,9 gr

196,4 gr

Berat  tanah  basah

113,7 gr

108,9 gr

121,1 gr

Isi tanah basah                                       V

73,61 cm3

68,86 cm3

73,61 cm3

Berat isi tanah basah

73,61 gr/cm3

68,86 gr/cm3

73,61 gr/cm3

Berat isi rata-rata Tanah basah

1,89 gr/cm3

Berat (cincin + tanah kering)

169,29 gr

176,09 gr

160,0 gr

Berat tanah kering                                Ws

92.39 gr

105,59 gr

84,7 gr

Berat isi tanah kering

1,25 gr/cm3

1,53 gr/cm3

1.50 gr/cm3

Berat isi rata-rata Tanah kering

gr/cm3

 gr/cm3

gr/cm3

4.3 Pembahasan

Hal pertama yang dilakukan dalam penentuan berat isi yaitu diukur diameter dan tinggi 3 buah cincin uji (ring gamma) dengan menggunakan mistar. Masing-masing diameter dan tinggi pada cincin 1 yaitu 5,5 cm dan 3,1 cm, pada cincin 2 yaitu 5,5 cm dan  2,9 cm, dan pada cincin 3 yaitu 5,5 cm dan 3,1 cm. Ditimbang berat masing-masing cincin uji (W1) tersebut dan didapat masing-masing pada cincin 1, 2 dan 3 sebesar 76,9 gr, 70,5 gr, dan 75,3 gr. Tanah dimasukkan kedalam cincin tersebut dan diratakan permukaannya. Cincin + contoh tanah ditimbang (W2). Kemudian dimasukkan  ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu >100°C. Setelah itu cincin + contoh tanah yang sudah dioven ditimbang dan didapat berat keringnya (W2).

Berat isi tanah basah dapat dicari dengan rumus :

Dan berdasarkan hasil percobaan didapat berat isi tanah basah pada cincin uji 1, 2, dan 3, dari ketiga hasil tersebut dapat dibandingkan bahwa nilai berat isi pada masing-masing cincin uji sama dan tidak jauh berbeda. Berat isi rata-rata tanah basah adalah 1,89 gr/cm3.

Berat isi tanah kering dapat dicari dengan rumus :

Dan berdasarkan hasil percobaan didapar berat isi tanah kering pada cincin uji 1, 2, dan 3 masing-masing, dari ketiga hasil tersebut dapat dibandingkan bahwa nilai berat isi pada masing-masing cincin uji adalah sama. Berat isi rata-rata tanah kering adalah 1.43 gr/cm3

Faktor-faktor kesalahan yang mungkin terjadi dalam percobaan menentukan berat isi kali ini adalah sebagai berikut :

–        Kesalahan dalam membaca timbangan, mungkin pada saat dilakukan penimbangan timbangan belum di kalibrasi.

–        Kesalahan dalam membaca  skala mistar sehingga hasil yang didapatpun kurang akurat. Seharusnya dalam membaca harus tegak lurus dengan skala mistar.

–        Kesalahan dalam proses pemadatan tanah didalam cincin (ring gamma).Biasanya tanah tidak terpadatkan secara sempurna didalam cincin sehingga mempengaruhi berat dan diameter tanah sehingga secara tidak langsung mempengaruhi hasil perhitungan berat isi tanah tersebut.

–        Pada saat pengambilan sampel tanah setelah pemanasan dalam oven biasanya tidak sampai 24 jam dan berat dari tanah berkurang karena diakibatkan kesalahan pada saat membawa sampel tersebut sehingga mengakibatkan beberapa butir tanah terjatuh dan mengurangi berat dari tanah tersebut. Hal tersebut mengakibatkan hasil yang didapat tidak terlalu akurat dan maksimal.

BAB V

PENUTUP

  5.1       Kesimpulan

 

  • Proses untuk mendapatkan bobot isi contoh tanah yaitu dengan memadatkan tanah ke dalam ring dengan volume tertentu. Tanah dalam ring kemudian ditimbang dan didapat berat tanah basah. Kemudian tanah basah beserta ring dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam. Setelah dioven kemudia tanah kering dan ring ditimbang sehingga didapat berat tanah kering yang kemudian didapatkan berat isi tanah kering dengan perhitungan.
  • Berat isi rata-rata tanah kering yang didapat dari contoh tanah dalam percobaan kali ini yaitu 1,43 gr/cm3

5.2       Saran

 

  • Berhati-hati saat penimbangan tanah yang telah dioven karena terlalu kering.
  • Agar tanah tidak tercecer pada saat penimbangan dibutuhkan alas agar tanah tidak tercecer.

DAFTAR PUSTAKA

  Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis). Jakarta: Erlangga.

Hardiyatmo, Hary Christady.2 006. Mekanika Tanah 1. Yogyakarta : Gajah Mada University Press.

Oktaviani, Revia. 2006. Buku Panduan Praktikum Mekanika Tanah. Samarinda: Universitas Mulawarman.

Sunggono. 1984. Mekanika Tanah. Bandung : Nova.

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Leave a comment

Posted by on August 2, 2011 in Mekanika Tanah

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: