PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH PENENTUAN BATAS CAIR DAN BATAS PLASTIS
Kelompok 2 : 1. Pramudipta Zahriyani 2. Age Baturimba 3. Mutiara Astari 4. Cindhy Ade Hapsari 5. Zulkifli Faisal 6. Adam Pahlevi 7. Panji Prasetyo Wicaksono 8. Libna Chaira 9. Nura Adhitia Dewi 10. Putri Rodua Marbun 11. Asep Suryadi 12. Fasih Huda Wiratama 13. Eko Riyandi Ginting 14. Mayasari 15. Andreas Frank Kandenapa
( F44100001 ) ( F44100005 ) ( F44100007 ) ( F44100008 ) ( F44100009 ) ( F44100013 ) ( F44100018 ) ( F44100022 ) ( F44100028 ) ( F44100029 ) ( F44100030 ) ( F44100031 ) ( F44100037 ) ( F44100064 ) ( F44100078 )
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor 2012
PENDAHULUAN Batas plastis adalah batas antara tanah dengan keadaan semi plastis dan tanah dengan keadaan plastis. Metode penentuan batas plastis dikembangkan oleh Casagrade (1932). Terdapat empat bentuk tanah yaitu padat, semi-padat, plastis dan cair. Pada setiap bantuk terdapat perbedaan perilaku dan sifat-sifat mekanisnya. Batas yang menunjukan perbedaan bantuk ini dinyatakan berdasarkan perubahan perilaku atau sifat tanah. Tanah liat dan lanau bereaksi terhadap perubahan kandungan air. Reaksi terlihat dari perubahan gaya geser, pemadatan dan pemanjangan partikel tanah. Dengan metode batas plastis dapat ditentukan batas antara tanah liat dan lanau maupun tipe-tipe lain yang merupakan kombinasi keduanya. Batas plastis dikenal juga dengan Attenberg Limits, yang digunakan untuk membedakan bentuk-bentuk tanah. Batas atau metode ini dikembangkan oleh seorang ilmuwan Kimia asal Swedia bernama Albert Atterberg. Metode ini kemudian disempurnakan oleh Artur Casagrande. Metode pengujian ini berguna untuk menguji gaya geser tanah dan perubahan pada tanah berupa pemadatan maupun penggemburan karena perubahan kelembapan. Uji ini digunakan khususnya dalam bidang struktur dan pekerjaan sipil untuk memastikan daya dukung tanah tidak berubah.
TUJUAN Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah agar praktikan mampu menentukan batas cair dan batas plastis dari suatu sampel tanah.
ALAT DAN BAHAN Alat dan bahan yang digunakan untuk penentuan batas cair antara lain : perangkat batas cair casagrande’s, pembuat alur ( grooving tool ), spatula, permukaan gelas, penyemprot air, peralatan pengukur kadar air dan lap. Sedangkan untuk penentuan batas plastis digunakan alat-alat sebagai berikut : permukaan gelas/kaca yang agak kasar ( fozed glass), penyemprot air, spatula, lap, wadah dan penutupnya, silinder dengan diameter 3mm, dan peralatan pengukur kadar air.
METODE Penentuan Batas Cair Mengambil sampel tanah seberat 100 gr yang dapat disaring dengan ayakan 420 µm. Selanjutnya meletakkan sampel sampel tanah tersebut ke permukaan permukaan kaca. Kemudian menyemprot sampel tanah dengan air destilasi kemudian aduk hingga tanah menjadi pasta kental. Langkah berikutnya menutup sampel tanah menggunakan menggunakan lap basah selama ±30 menit, fungsinya agar air dapat diserap tanah secara merata. Kemudian pasta tanah diletakkan ke dalam mangkuk degan ketebalan maksimum 1 cm. Buat, alur, jika tidak dapat dibuat alur, maka tanah tergolong tanah yang tidak plastis, sedangkan jika bisa, lanjutkan proses dengan memasangkan mangkuk ke alat. Kemudian alat diputar dengan kecepatan 2 putaran/detik. Hitung jumlah ketukan yang dihasilkan sampai alur bertemu sepanjang 1.5 cm (N). Ukur persentase kadar air. Buat tabel hubungan jumlah ketukan dengan kadar air rata – rata. Selanjutnya buat kurva gabungan jumlah ketukan dengan kadar air rata – rata (flow curve) dimana jumlah ketukan dalam
skala logaritmik sedangkan kadar air pada skala biasa. Tentukan kadar air dengan jumlah ketukan sebanyak 25 kali sebagai batas cair dari sampel tanah. Bila batas cair tidak ditentukan, berarti tanah t anah tersebut non-plastis. Penentuan Batas Plastis Pada awal percobaan ambil sampel tanah seberat ±15 gr yang dapat lolos jika disaring dengan ayakan 420 µ m. Selanjutnya sampel tanah tersebut diletakkan diatas permukaan gelas. Semprotkan air destilasi, aduk hingga sampel tanah yang ada dapat dibentuk. Tanah yang telah menjadi pasta dibentuk menjadi silinder dengan diameter yang kurang lebih sama, yaitu 3mm. Jika tanah tersebut dapat dibentuk seperti silinder maka tanah tersebut termasuk tanah non plastis. Perkecil diameter silinder tanah, namun jangan sampai pecah. Jika tanah pecah, ukur kadar air silinder tanah, namun jika ukuran sampel tanah masih dapat diperkecil, terus potong dan bentuk silinder kembali. Hitung indeks plastisitas dengan persamaan sebagai berikut : IP = LL – PL Dengan IP= indeks plastisitas LL=batas cair PL=batas plastis.
HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL PERCOBAAN Penentuan Batas Cair
Nomor Wadah 41 15 20 74
Tabel 1. Penentuan Batas Cair Mc Ma Mb Wc (gram) (gram) (gram) (%) 22.59 29.85 27.18 58.16993 21.84 27.37 25.29 60.28986 23.04 30.96 27.86 64.31535 25.09 29.24 27.57 67.33871
Jumlah Ketukan 45 30 20 10
Dengan Mc = Berat wadah (gram) Ma = Berat wadah dan tanah basah (gram) Mb = Berat wadah dan tanah kering (gram) Wc = Kadar air tanah (%) Perhitungan : Untuk menentukan kadar air digunakan rumus di bawah ini : Wc = berar air di dalam tanah x 100% 100% = Ma-Mb Ma-Mb x 100% 100% Berat tanah kering Mb-Mc Sehingga didapatkan nilai kadar air masing-masing sampel tanah sebagai berikut : Untuk wadah nomor 41 Wc = Ma-Mb x 100% = 29.85 – 27.18 x 100% = 58.16993 % Mb-Mc 27.18 – 22.59 Untuk wadah nomor 15
Wc = Ma-Mb x 100% = 27.37– 25.29 x 100% = 60.28986 % Mb-Mc 25.29– 21.84 Untuk wadah nomor 20 Wc = Ma-Mb x 100% 100% = 30.96 – 27.86 27.86 x 100% 100% = 64.31535 % Mb-Mc 27.86 – 23.04 Untuk wadah nomor 74 Wc = Ma-Mb x 100% = 29.24– 27.57 x 100% = 67.33871 % Mb-Mc 27.57 – 25.09 Kemudian dari data diatas didapatkan kurva hubungan antara kadar air dan jumlah ketukan sebagai berikut : 68 66 ) 64 % ( r i A 62 r a d a K 60
58
y = -0.268x + 69.57
56 0
10
20
30
40
50
Jumlah Ketukan
Gambar 1. Kurva Hubungan antara Jumlah Ketukan dan Kadar Air
Dari kurva tersebut didapatkan persamaan garis y = -0.268x + 69.57. Sehingga untuk mendapatkan nilai kadar air pada saat 25 ketukan, nilai x diganti dengan 25. Sehingga, y = -0.268x + 69.57 = -0.268(25) + 69.57 = 62.87 % Kadar air pada saat ketukan ke 25 ini disebut sebagai batas cair. Penentuan Batas Plastis Tabel 2. Penentuan Batas Plastis Nomor Wadah
Mc (gram)
Ma (gram)
Mb (gram)
Wc (%)
Wc RataRata (%)
9 29 39
23.98 22.65 24.35
30.2 29.18 30.68
28.34 27.21 28.777
42.66055 43.20175 42.98622
42.94951
Dengan Mc = Berat wadah (gram) Ma = Berat wadah dan tanah basah (gram) Mb = Berat wadah dan tanah kering (gram)
Wc = Kadar air tanah (%) Perhitungan : Untuk menentukan kadar air digunakan rumus di bawah ini : Wc = berar air di dalam tanah x 100% 100% = Ma-Mb Ma-Mb x 100% 100% Berat tanah kering Mb-Mc Sehingga didapatkan nilai kadar air masing-masing sampel tanah sebagai berikut : Untuk wadah nomor 9 Wc 1= Ma-Mb x 100% = 30.2 – 28.34 x 100% = 42.66055 % Mb-Mc 28.34 – 23.98 Untuk wadah nomor 29 Wc 2= Ma-Mb x 100% = 29.18 – 27.21 x 100% = 43.20175 % Mb-Mc 27.21 – 22.65 Untuk wadah nomor 39 Wc 3= Ma-Mb x 100% = 30.68 – 29.18 x 100% = 42.98622% Mb-Mc 29.18 – 24.35 Kemudian dari ketiga data kadar air tersebut didapatkan nilai kadar air rata-rata dengan perhitungan sebagai berikut : Wc = Wc1 + Wc2 + Wc3 = 42.66055 + 43.20175 + 42.98622 = 42.94951 % 3 3 Kadar air rata-rata ini disebut dengan batas plastis. Perhitungan Indeks Plastisitas Perhitungan nilai indeks plastisitas ini menggunakan menggunakan persamaan di bawah ini IP = LL – PL Dimana : IP = Indeks Plastisitas LL = Batas Cair PL = Batas plastis Sehingga didapatkan nilai indeks plastisitas sebagai berikut : IP = LL – PL = 62.87 % - 42.94951 42.94951 % = 19.92049 % PEMBAHASAN Batas cair merupakan salah satu titik perubahan / transisi dari keadaan tanah yang digolongkan oleh sifat mekanik dan tergantung kepada kadar airnya ( Asep, 1990). Definisi lain dari batas cair adalah kadar air minimum di mana sifat suatu tanah berubah dari keadaan cair menjadi plastis. Besaran batas cair digunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah ( Lexono, 2009). Menurut Panduan SNI (Standar Nasional Indonesia Indonesia ) 1967:2008 1967:2008 tentang Cara Pengujian Batas Cair Tanah, batas cair tanah adalah kadar air ketika sifat tanah pada batas dari keadaan cair menjadi plastis. Nilai batas cair tanah merupakan besaran kadar air dalam persen yang ditentukan dari 25 ketukan pada pengujian batas cair. Batas plastis merupakan batas antara tanah dengan keadaan semi plastis dan tanah dengan keadaan plastis ( Asep, 1990). ). Menurut Panduan SNI (Standar Nasional Indonesia Indonesia ) 1967:2008 tentang Cara Pengujian Batas Cair Tanah, batas plastis tanah adalah batas terendah kadar air ketika tanah masih dalam keadaan plastis.
Dalam praktikum kali ini dilakukan penentuan batas cair dan batas plastis dari sampel sampel tanah yang didapatkan dari Leuwikopo pada kedalaman kedalaman 0-20 cm. cm. Sebelum dilakukan penentuan batas cair dan batas plastis, sampel diayak terlebih dahulu dengan ayakan 420 µm dan kemudian diambil sebanyak 100gram. Setelah itu membagi sampel tersebut menjadi dua bagian. Bagian pertama digunakan untuk menentukan batas cair, bagian lainnya digunakan untuk menentukan batas plastis. Pada penentuan batas cair, sampel diletakkan diatas kaca. Kemudian sampel diberi air destilasi sampai membentuk pasta. Setelah itu tanah yang membentuk pasta tersebut dimasukkan pada perangkat batas cair casagrande dan ditentukan kadar airnya dengan cara seperti yang dijelaskan dalam metode. Sehingga didapatkan data seperti yang terdapat dalam Tabel.1. Dari tabel 1 tersebut didapatkan kurva hubungan antara jumlah ketukan dengan kadar air seperti yang terdapat dalam Gambar.1. Dari kurva tersebut diketahui nilai kadar air pada saat 25 ketukan adalah sebesar 62.87 %. Seperti yang disebutkan diatas nilai batas cair adalah kadar air pada saat 25 ketukan, sehingga batas cair sampel tanah adalah sebesar 62.87 %. Pada penentuan batas plastis setelah dilakukan perlakuan seperti yang dijelaskan pada metode, didapatkan data seperti yang terdapat dalam Tabel.2. Dari data tersebut didapatkan nilai batas plastis yang merupakan kadar air rata-rata dari sampel yang dihitung yaitu sebesar 42.94951 %. Setelah didapatkan nilai batas cair dan batas plastis maka dapat diketahui nilai Indeks Plastisitas. Indeks plastisitas didapatkan dengan cara mengurangkan Batas cair dengan batas plastis, sehuingga didapatkan nilai indeks plastisitasnya sebesar 19.92049 %.
KESIMPULAN Dari praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa praktikan telah mampu menentukan nilai batas cair dan batas plastis, serta dapat pula menentukan indeks plastisitas dari suatu sampel tanah. Hal tersebut dapat ditunjukkan dengan nilai batas cair, batas plastis dan indeks plasisitas yang masing-masing besarnya 62.87 %, 42.94951 %, dan 19.92049 %.
DAFTAR PUSTAKA Metode Pengujian Batas Cair . Lexono.2009. http://lexonos.blogspot.com/2009/03/metode-p http://lexonos.blogspo t.com/2009/03/metode-pengujian-batas-ca engujian-batas-cair-denganir-denganalat.html (Diakses pada tanggal 1 April 2021) S, Asep, Dhalhar.M, dkk. 1990. Buku Penuntun Pengukuran Sifat-Sifat Fisik dan Mekanik Tanah. Bogor. SNI (Standar Nasional Nasional Indonesia ) 1967:2008 tentang Cara Pengujian Batas Cair Tanah.
LAMPIRAN
