1. TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan distribusi ukuran butir tanah, hingga ukuran pasir (saringan No.10). Penentuan dan analisa butiran tanah yang lebih kecil dari 0,075 atau lolos dari saringan No.10 digunakan analisa dengan hidrometer.
2. DASAR TEORI
Pada dasarnya partikel-partikel pembentuk struktur tanah mempunyai ukuran bentuk yang beraneka ragam, baik pada tanah kohesif maupun tanah non kohesif. Sifat suatu tanah banyak ditentukan oleh ukuran butir dan distribusinya.Sehingga dalam mekanika tanah analisa ukuran butir banyak dilakukan/dipakai sebagai acuan untuk mengklasifikasikan tanah.
A. ANALISA SARINGAN
1. TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan distribusi ukuran butir tanah, hingga ukuran pasir (saringan No.10). Penentuan dan analisa butiran tanah yang lebih kecil dari 0,075 atau lolos dari saringan No.10 digunakan analisa dengan hidrometer.
2. PERALATAN
a. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.
b. Saringan 3 inchi ; 1 inchi ; 3/4 inchi ; 1/2 inchi ; No.4 ; No.8 dan No.10
c. Alat penumbuk.
d. Oven
e. Talam / baki.
f. Sikat pembersih saringan
g. Shieve shaker
3. BENDA UJI
a. Tanah dibiarkan mengering diudara hingga tercapai keadaan rapuh. Setiap gumpalan butiran dipecah hingga merata. Untuk penghancuran sampel dapat digunakan alat penumbuk dari karet.
b. Benda-uji diaduk sampai merata lalu dibagi-bagi agar dapat dikeringkan dalam oven, setelah kering sampel ditimbang.
4. PROSEDUR PENGUJIAN
Untuk memudahkan pekerjaan, penyaringan dibagi dalam 3 (tiga) tahap yakni :
- Ukuran butiran halus (lebih kecil dari No.10)
- Ukuran butiran sedang (3/4 inchi sampai No.10)
- Ukuran butiran kasar (3/4 inchi)
Penyaringan butiran halus.
Penyaringan ini dilaksanakan pada analisa ukuran butiran tanah dengan hidrometer. (Lihat analisa dengan hidrometer).
Penyaringan butiran kasar.
a. Sampel disaring dengan saringan 3/4 inchi, kemudian semua bahan yang melalui saringan dikumpulkan. Butiran yang tertahan diatas saringan dibersihkan dengan menggunakan penyikat kawat.
b. Dalam keadaan kering, sampel yang tertinggal diatas saringan 3/4 inchi disaring kembali dengan saringan yang lebih besar. Jumlah sampel diatas masing-masing saringan ditimbang dan dicatat.
c. Secara teliti, sampel yang melalui saringan 3/4 inchi dicampur, dengan cara quartering diperoleh fraksi dengan berat yang cukup banyak untuk analisa butiran sedang.
Penyaringan butiran sedang
a. Sampel disaring dengan ayakan No.10 dan semua bahan yang melalui saringan ditabur dalam baki atau piring yang besar, lalu sambil diaduk-aduk secara merata. Dibiarkan sekurang-kurangnya selama 1 jam.
b. Sampel diguncang kemudian dituangkan kedalam air melalui saringan No.10 dengan mebiarkan air pencucinya mengalir terbuang. Pencucian diteruskan hingga air pencucinya tidak lagi kotor. Sampel yang tertinggal dalam saringan dikembalikan kedalam baki.
c. Seluruh sampel dalam baki dikeringkan dalam oven, setelah kering lalu disaring dengan saringan 3/4 inchi, No.4, No.8, dan No.10 dalam keadaan dingin.
d. Dari sampel yang melalui saringan No.10 diambil dan digunakan seluruhnya pada analisa Hidrometer.
ANALISA HIDROMETER
1. TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan susunan ukuran butiran tanah yang mempunyai diameter lebih kecil dari 0,075 atau yang lolos saringan No.10 dengan menggunakan alat hidrometer. Hidrometer tersebut berfungsi untuk mengetahui specific gravity larutan setiap waktu pengamatan. Dari data data tersebut dapat digambarkan grafik distribusi butiran yang merupakan hubungan antara diameter dan prosentase yang lolos.
2. DASAR TEORI
Pada dasarnya tanah memiliki berbagai ukuran dan bentuk yang beraneka ragam baik tanah kohesif maupun tanjah non kohesif . sifat tanah banyak ditentukan oleh ukuran butiran dan distibusinya, sehingga analisa ukuran butiran banyak dipakai sebagai acuan dalam Mekanika Tanah. Selain itu analisa ukuran butiran dapat digunakan untuk :
1. Memperoleh informasi gradasi tanah
2. Kandungan butiran dan bahan organik
3. Mengetahui permeabilitas tanah
4. Untuk mengetahui perkiraan tinggi air kapiler
5. Perencanaan filter pencegahnya terhanyutnya butiran halus.
Pengujian ini dilakukan dengan dua cara yaitu analisa hidrometer dan analisa ayak. Dalam pengujian kali ini sample yang digunakan adalah tanah yang lolos ayakan no.200, hal ini berarti diklasifikasikan dalam tanah berbutir halus. Maka dari itu untuk menganalisa butir tanah ini digunakan pengujian analisa hidrometer. Yang dimaksud dengan hidrometer adalah alat yang dicemplungkan ke dalam suatu larutan untuk menegetahui berat jenis larutan, dan kemudiadapat dipakai untuk menentukan density larutan tanah dan air dari waktu kewaktu sebagai fungsi dari diameter butiran ekivalen.
3. PERALATAN
a. Hidrometer dengan skala-skala konsentrasi (5 - 60 gram/liter) atau untuk pembacaan berat jenis campuran (0,995 - 1,038).
b. Tabung-tabung gelas kapasitas 1000 ml, dengan diameter 6,5 cm.
c. Termometer 0 - 50 °C dengan ketelitian 1 °C.
d. Pengaduk mekanis dan mangkok dispresi / mechanical stirer.
e. Saringan-saringan No.10 ; No.20 ; No.40 ; No.80 ; No.100 ; No.200.
f. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram
g. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5 ).
h. Tabung-tabung gelas dengan ukuran 50 ml dan 100 ml.
i. Batang pengaduk dari gelas.
j. Stop watch.
4. BENDA UJI
Benda uji disiapkan sesuai dengan cara menyiapkan contoh tanah pada pemeriksaan PB - 0106 - 76 atau secara langsung sebagai berikut :
a. Jenis-jenis tanah yang tidak mengandung batu atau hampir semua butirannya lebih halus dari saringan No. 10. Dalam hal ini benda uji tidak perlu dikeringkan dan tidak perlu disaring dengan saringan No. 10.
b. Jenis-jenis tanah yang mengandung batu atau mengandung yang lebih kasar dari saringan no. 10. Keringkan contoh diudara sampai bisa disaring. Ambil benda uji yang lewat saringan No. 10.
c. Tentukan kadar airnya untuk menentukan berat benda uji sesuai PB - 0106 - 76.
5. PROSEDUR PERCOBAAN
a. Rendamlah benda uji tersebut dengan 100 ml air suling dan bahan dispersi waterglass sebanyak 20 ml, atau 50 ml air suling dan bahan dispersi SHP (sodium hexametaphospat) sebanyak 100 ml, aduk sampai merata dengan pengaduk gelas dan biarkan terendam selama 24 jam.
b. Sesudah perendaman, pindahkan campuran semua ke dalam mangkok pengaduk dan tambahkan air suling sampai kira-kira setengah penuh. Aduklah campuran selama 15 menit.
c. Pindahkan campuran semuanya ke dalam tabung gelas ukur dan tambahkan air suling atau air bebas mineral sampai campuran menjadi 1000 ml. Tutuplah rapat-rapat mulut tabung tersebut dengan telapak tangan dan kocoklah dalam arah mendatar selama 1 menit.
d. Segera setelah dikocok letakan tabung dan dengan hati-hati masukkan hidrometer. Biarkan hidrometer terapung bebas, dan tekanlah stop watch. Bacalah angka skalanya pada saat stopwatch menunjukkan 0,5 menit ; 1 menit dan 2 menit dan catatlah pada Form No.06. Bacalah pada puncak meniscus nya dan catatlah pembacaan itu sampai 0,5 gram per liter yang terdekat atau 0,001 berat jenis (Rh). Sesudah pembacaan pada menit kedua, angkatlah hidrometer dengan hati-hati, cuci dengan air suling dan masukkan ke dalam air tabung yang berisi air suling yang bersuhu sama seperti suhu tabung percobaan.
e. Masukkan kembali hidrometer dengan hati-hati ke dalam tabung dan lakukan pembacaan hidrometer pada saat-saat 5, 15, 30 menit, 1, 4, 24 jam.Sesudah setiap pembacaan dan kembalikan hidrometer ke dalam air suling. Lakukan proses memasukkan dan mengangkat hidrometer masing-masing selama 10 detik.
f. Ukur suhu campuran tersebut sekali dalam 15 menit yang pertama, kemudian pada setiap pembacaan berikutnya.
g. Sesudah pembacaan terakhir, pindahkan campuran tersebut ke dalam saringan No. 200 dan cucilah air pencucinya hingga jernih dan biarkan air ini mengalir terbuang. Fraksi yang tertinggal diatas saringan No. 200 harus dikeringkan dan dilakukan pemeriksaan analisa saringan agregat halus dan kasar.
6. ANALISA DATA
PEMERIKSAAN
UKURAN BUTIRAN TANAH
PB – 0107 – 76
A. ANALISA SARINGAN
a. Fraksi Kasar Berat tanah kering : 2500 gram
Saringan | Berat tertahan (gram) | Jumlah berat Tertahan (gram) | Persentase | Persen seluruh contoh yang lewat (%) | |
tertahan (%) | lewat (%) | ||||
3 inchi | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 |
1 inchi | 58 | 58 | 2,32 | 97,68 | 97,68 |
3/4 inchi | 237 | 295 | 11,8 | 88,2 | 88,2 |
1/2 inchi | 415 | 710 | 28,4 | 71,6 | 71,6 |
b. Fraksi sedang Berat tanah kering : 2500 gram
Saringan | Berat tertahan ( gram ) | Jumlah Berat Tertahan (gram) | Persentase | Persen seluruh Contoh yang lewat (%) | |
Tertahan (%) | Lewat (%) | ||||
3/8 inchi | 321 | 1031 | 41,24 | 58,76 | 58,76 |
No.4 | 525 | 1556 | 62,24 | 37,76 | 37,76 |
No.8 | 312 | 1868 | 74,72 | 25,28 | 25,28 |
c. Fraksi Halus Berat Tanah Kering: 2500 gram
Saringan | Berat tertahan ( gram ) | Jumlah Berat Tertahan (gram) | Persentase | Persen seluruh Contoh yang lewat (%) | |
Tertahan (%) | Lewat (%) | ||||
No.10 | 128 | 1996 | 79,84 | 20,16 | 20,16 |
No.20 | 271 | 2267 | 90,68 | 9,32 | 9,32 |
No.40 | 104,5 | 2371,5 | 94,86 | 5,14 | 5,14 |
No.80 | 66 | 2437,5 | 97,5 | 2,5 | 2,5 |
No.100 | 14 | 2451 | 98,06 | 1,94 | 1,94 |
No.200 | 35,6 | 2486,6 | 99,484 | 0,516 | 0,516 |
PAN | 12,8 | 2499,4 | 99,996 | 0,004 | 0,004 |
Analisa Perhitungan :
· Persentase Tertahan 1 inchi (%) gram =
= 2,32 %
· Persentase Lewat 1 inchi (%) gram = 100 % - Persentase Tertahan 1 inchi (%) gram
= 100 % - 2,32 %
= 97,68 %
- Persentase Tertahan
= 9,48 %
- Persentase Lewat
= 97.68 % - 9,48 %
= 88,2 %
II. ANALISA HIDROMETER
Fraksi Lewat Saringan No.200 Berat tanah kering 80 gram
Lama Pengamatan (menit) | Suhu (oC) | Pembacaan Hidrometer Rh | Diameter Butiran D | Koreksi Suhu kt | Pembacaan Terkoreksi (Rh+kt) | Koreksi Berat Jenis a | Persen Total Mengendap |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0,98 | 0 |
0.5 | 25 | 11 | 0,00869 | 1,3 | 12,3 | 0,98 | 15,06 |
1 | 25 | 11 | 0,00869 | 1,3 | 12,3 | 0,98 | 15,06 |
2 | 25 | 10 | 0,00875 | 1,3 | 11,3 | 0,98 | 13,84 |
5 | 25 | 8 | 0,00883 | 1,3 | 9,3 | 0,98 | 11,39 |
15 | 25 | 5 | 0,00898 | 1,3 | 6,3 | 0,98 | 7,71 |
30 | 25 | 4,5 | 0,00899 | 1,3 | 5,8 | 0,98 | 7,11 |
1 jam | 25 | 3 | 0,00907 | 1,3 | 4,3 | 0,98 | 5,27 |
4 jam | 25 | 1 | 0,00915 | 1,3 | 2,3 | 0,98 | 2,82 |
24 jam | 25 | 0 | 0,00921 | 1,3 | 1,3 | 0,98 | 1,59 |
Contoh Perhitungan :
- Kt = Berdasarkan tabel nilai faktor koreksi suhu, (tabel 6.1 Petunjuk Praktikum, hal.22)
- a = Berdasarkan tabel nilai faktor koreksi berat jenis (a), tabel 6.2, hal 22.
- Diameter Butiran (D) =
- K = Faktor koreksi Total (Tabel 6.3, buku panduan praktikum )
- Hr = Dalam efektif hydrometer (Tabel 6.4, buku panduan praktikum)
- T = Waktu
- Persen total mengendap (P) %
Dari grafik gradasi tanah diperoleh:
D60 = 9
D10 = 2,5
D30 = 0,65
A. Koefisien Keseragaman (Cu)
Cu =
B. Koefisien Gradasi (Cc )
Cc =
7. KESIMPULAN
· Dengan menggunakan berbagai ukuran ayakan, kita dapat membedakan antara fraksi kasar,
sedang, halus.
· Dengan alias hidrometer kita dapat mengetahui ukuran butiran tanah yang lebih kecil dari
butiran yang lolos ayakan No.200
· Tanah yang lolos ayakan No.200 adalah tanah lanau
· Dari hasil perhitungan Cu > 4, maka tanah tsb bergradasi baik dan mamiliki susunan yang
rapat
8. NOTASI & KETERANGAN
Hr = dalam efektif hidrometer (lihat Tabel 6.4)
t = lamanya waktu pengamatan (detik)
K = faktor koreksi total (lihat Tabel 6.3)
Kt = faktor koreksi suhu (lihat Tabel 6.1)
a = faktor koreksi untuk berat jenis (lihat Tabel 6.2)
h1 = jarak dari pembacaan Rh ke leher hidrometer (cm), lihat nomogram.
h = tinggi kepala dari leher sampai dasar kepala (cm).
Vh = volume kepala hidrometer (ml)
A = luas penampang silinder (cm2), didapat dengan membagi volume
silinder (1000 cm3) dengan jarak antara tanda 0 dan 1000.
sumber : http://heryudhahendra.blogspot.com/2017/12/percobaan-iv-pemeriksaan-ukuran-butir.html