batas-batas atterberg

LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung

SubjekTopik

: Pengujian Laboratorium: Pengujian Batas – Batas Atterberg

No. Uji : 8Tgl Uji : 4 Oktober 2012Halaman : 1/22

I. TUJUAN

Tujuan dari pengujian batas-batas atterberg antara lain adalah:

1. Menentukan harga batas cair (liquid limits) dari suatu contoh tanah.

2. Menentukan harga batas plastis (plastis limits) dari suatu contoh tanah.

3. Menentukan harga batas susut (shrinkage limits) dari suatu contoh tanah.

II. DASAR TEORI

Sifat konsistensi tanah selalu berubah-ubah sesuai dengan perubahan kadar

airnya. Bila kadar air brtambah, maka interaksi antara butir-butir yang

bersentuhan semakin kecil bahkan hilang sama sekali sehingga konsistensi

tanah akan bersifat seperti cairan.

Pada tahun 1911, seorang ilmuwan dari Swedia bernama Atterberg

mengembangkan suatu metode untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah

berbutir halus pada kadar air yang bervariasi. Bilamana kadar airnya sangat

tinggi, sifat campuran tanbah dan air akan menjadi sangat lembek seperti

cairan. Oleh karena itu, atas dasar yang dikandung tanah, tanah dapat

dipisahkan kedalam empat keadaan dasar, yaitu: padat, semi padat, plastis dan

cair.

Perubahan kadar air dari maksimum ke minimum atau sebaliknya akan

mengalami 4 fase/keadaan yang dikemukakan oleh A. Atterberg. Batas-batas

fase ini disebut sebagai batas konsistensi Atterberg yang ditunjukkan oleh

kandungan kadar airnya pada masing-masing batas tersebut.



SubjekTopik



Batas – batas dari empat keadaan diatas, yaitu :

1. Batas Cair ( Liquid Limits ) ( LL )

Batas cair adalah harga kadar air suatu tanah pada batas antara

keadaan cair dan plastis, atau dengan perkataan lain adalah harga kadar

air minimum dimana tanah masih berada dalam keadaan cair, atau mulai

mengalir karena beratnya sendiri.

Berdasarkan percobaan dengan menggunakan mangkuk

Cassagrande, maka nilai batas cair adalah kadar air pasta tanah saat

dicapai ketukan mangkuk Cassagrande 25 kali, dimana celah standar yang

dibentuk menutup sepanjang 12,7 mm dalam 25 kali ketukan sangatlah

sulit didapatkan. Mangkok kuningan dapat diangkat dan dijatuhkan di

atas bantalan karet keras dengan sebuah pengungkit eksentris dijalankan

oleh suatu alat pemutar. Untuk melakukan uji batas cair, pasta tanah

diletakkan di dalam mangkok kuningan kemudian di gores tepat di

tengahnya dengan menggunakan alat penggores standar. Dengan

menjalankan alat pemutar, mangkok kemudian dinaik-turunkan dengan



SubjekTopik



ketinggian 0,3937 in (10 mm). Pengujian akan lebih baik dilakukan

paling sedikit empat kali pada tanah yang sama tetapi dengan kadar air

yang berbeda-beda sehingga jumlah ketukan N, yang dibutuhkan untuk

menutup goresan bervariasi antara 10 sampai 40 tumbukan.

Keterangan :

W1 : Berat cawan (gr)

W2 : Berat cawan + tanah basah (gr)

W3 : Berat cawan + tanah kering (gr)

Kadar air=W 2−W 3

W 3−W 1

x 100 %



SubjekTopik



Menentukan batas cair

¿=ω( N25 )

0,121

Dimana :

N : Jumlah Ketukan

ω : Kadar air (%)

2. Batas Plastis ( Plastics Limits ) ( PL )

Batas plastis adalah harga kadar air pada batas antara keadaan

plastis dan semi solid, atau dengan kata lain harga kadar air pada batas

dimana tanah masih mudah dibentuk. PL dinyatakan dalam persen,

dimana tanah apabila di gulung sampai dengan diameter 0,125 in (3,2

mm) menjadi retak-retak rambut

Kadar Air =

W 2−W 3

W 3−W 1 x 100

Dimana : W1 = Berat krus (gr)

W2 = Berat krus + tanah basah (gr)

W3 = Berat krus + tanah kering (gr)

3. Batas Susut ( Shrinkage Limits ) ( SL )

Batas susut adalah harga batas kadar air pada batas antara keadaan

semi padat, atau nilai batas kadar air dimana volume tanah tidak

mengalami perubahan akibat berkurangnya kadar air tanah. Suatu tanah

akan menyusut apabila air yang dikandungnya secara perlahan-lahan

hilang dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus-menerus, tanah

akan mencapai suatu keseimbangan dimana penambahan kehilangan air

tidak akan mencapai suatu keseimbangan dimana penambahan kehilangan

air tidak akan menyebabkan perubahan volume. Kadar air, dinyatakan



SubjekTopik



dalam persen, dimana perubahan volume suatu massa tanah berhenti

didefinsikan sebagai batas susut.

Batas susut dapat ditentukan dengan cara pasta tanah basah, sisa

percobaan batas cair dicetak dengan mangkok kecil (Shrinkage dish) yang

diketahui volumenya, ditimbang beratnya (W1), kemudian dikeringkan

dalam oven sampai beratnya kering dan ditimbang (W2).

Volume kering (V2) ditentukan dengan bantuan air raksa. Contoh

tanah yang sudah dikeringkan tersebut dicelupkan kedalam air raksa,

maka volume air raksa yang dipindahkan sama dengan volume tanah

tersebut.

Air raksa yang tumpah dikumpulkan dan ditimbang maka

V 2=V airraksa=berat air raksa yang tumpah

γair raksa

Untuk menghitung SL adalah sebagai berikut:

Batas susut ( SL )=ω0−V 0−V s

W s

x100 %

Dimana :

ω0 = Kadar air (%)

V 0 = Volume awal (cm3)

V s = Volume akhir (cm3)

W s = Berat tanah kering (gr)

Dari nilai LL dan PL dapat diperoleh nilai Indeks plastis (Plastis

Index = PI) yaitu daerah dimana tanah tersebut berada dalam keadaan

plastis, dan nilainya adalah selisih dimana tanah tersebut berada dalam

keadaan plastis, dan nilainya adalah selisih antara kadar air batas cair dan

batas plastis, PI = LL – PL



SubjekTopik



Indeks Plastis ( PI ) Yaitu perbedaan antara batas cair dan batas

plastis suatu tanah.

PI = LL – PL

Dimana :

PI = Indeks Plastis/Plasticity Index

LL = Batas Cair

PL = Batas Plastis

Tabel hubungan indeks plastisitas dengan derajat plastisitas :

Plasticity Indeks Degree of Plasticity

0 % - 5 %

5 % - 15 %

15 % - 40 %

> 40 %

Not Plastic

Moderately Plastic

Plastic

High Plastic

III.PERALATAN DAN BAHAN

1. Peralatan

N

ONAMA PERALATAN GAMBAR

1 Alat batas cair Cassagrande



SubjekTopik



2Alat pencoak (grooving tool)

3Pelat kaca

4 Krus kadar air

5 Timbangan

6 Dessikator



SubjekTopik



7 Oven

8 Air Suling

9

Batang pembanding dengan

diameter 3,2 mm dengan

panjang 10 cm

10 Shrinkage disk

11 Spatula

\

2. Bahan



SubjekTopik



N

ONAMA PERALATAN GAMBAR

1 Sampel tanah

2 Air Raksa

IV. LANGKAH KERJA

A. Batas Cair

1. Siapkan peralatan dan bahan

2. Contoh tanah yang lolos saringan No. 40 sebanyak ± 500 gram diaduk

diatas pelat kaca, sambil ditambah air suling hingga benar-benar

homogen.

3. Mengatur tinggi jatuh dari cawan batas cair 1 cm



SubjekTopik



4. Memasukkan contoh ke dalam cawan, aduk lagi dengan spatula,

kemudian ratakan permukaannya sehingga diperoleh ketebalan bagian

tengahnya ± 1 cm

5. Tekan alat pencoak tegak lurus terhadap permukaan cawan dari

belakang ke muka, sehingga contoh tanah terbelah menjadi 2 bagian.

6. Melakukan pengetukan dengan memutar engkol dari alat Cassagrande,

hingga bagian tengah dari coakan menyatu sepanjang ½” (1,27 cm),

hal ini dapat dikontrol dengan tangkai alat pencoak, dan mencatat

jumlah ketukannya. Pada percobaan pertama ini, diusahakan untuk

mendapatkan jumlah ketukan antara 40 – 50. Bila lebih dari 50

ketukan (yang diinginkan), coakannya belum menyatu sepanjang 1,27

cm, maka contoh tanah diaduk lagi sambil menambahkan air suling.

Sebaliknya bila kurang dari jumlah ketukan yang diinginkan

coakannya sudah menyatu 1,27 cm atau lebih, maka contoh tanah

didiamkansebentar hingga kadar airnya berkurang, kemudian diaduk

kembali dan percobaan diulangi.



SubjekTopik



7. Mengambil contoh pada bagian coakan yang menyatu tersebut, dan

ukur kadar airnya.

8. Melakukan lagi percobaan seperi diatas (langkah 4 sampai 7) sampai 4

kali, sehingga diperoleh jumlah ketukan pada masing-masing

percobaan sbb:

a. Percobaan II : antara 30 – 40 ketukan

b. Percobaan III : antara 20 -30 ketukan

c. Percobaan IV : antara 10 -20 ketukan

9. Setelah kadar air dari masing-masing percobaan tersebut diketahui

maka datanya diplot pada grafik semi-logaritma dengan jumlah

ketukan (N) sebagai absis dan kadar air (ω) sebagai ordinat. Batas cair

adalah harga kadar air (ω) pada ketukan (N) ke 25.

*Bila contoh tanah berbutir kasar, maka keringkan contoh tersebut dan

hancurkan gumpalan-gumpalannya dengan palu karet kemudian saring

dengan saringan No. 40. Bagian yang lolos diberi air (air suling) sambil

diaduk dan didiamkan selama ± 24 jam supaya kadar airnya merata. Bila

contoh tanah mengandung sedikit butir kasar dapat langsung dilakukan



SubjekTopik



percobaan, tapi pada waktu pengadukan, butiran-butiran yang kasar

dikeluarkan

B. Batas Plastis

1. Contoh tanah yang lolos saringan No. 40, diaduk di atas pelat kaca

sehingga benar-benar homogen.

2. Siapkan 3 buah krus kadar air.

3. Mengambil sedikit contoh tanah giling di telapak tangan hingga

menjadi bulat-bulatan kira-kira sebesar kelereng, kemudian giling

diatas pelat kaca sehingga membentuk batangan-batangan kecil dengan

diameter 3 mm. Percobaan penggilingan dilakukan dengan seksama

hingga diperoleh batangan-batangan contoh tanah yang retak/ patah

pada diameter tepat 3.2 mm. Bila belum mencapai diameter 3,2 mm

contoh sudah retak, maka contoh diremas kembali sambil ditambahkan

sedikit kadar airnya dan bila sudah lebih kecil dari 3,2 mm contoh

belum retak, contoh diremas kembali sambil dibiarkan kadar airnya

berkurang.



SubjekTopik



4. Setelah diperoleh contoh tanah yang retak/ patah pada diameter tepat

3,2 mm, ukur kadar airnya. Harga kadar airnya tersebut adalah harga

batas plastisnya.

Catatan : Minimal harus diperoleh dua harga kadar air, kemudian

dirata-ratakan.

C. Batas Susut

1. Contoh tanah dicampur dengan air suling secukupnya dan diaduk

sehingga menyerupai pasta pada cawan persiapan, sehingga mudah

diisikan kedalam cawan penyusut (shrinkage disk) tanpa membawa

serta masuk gelembung udara. Banyaknya air yang dibutuhkan supaya

tanah mudah diaduk dengan kekentalan yang diinginkan kira-kira sama

atau sedikit lebih besar dari keadaan batas cair.



SubjekTopik



2. Cawan penyusut dibersihkan dan bagian dalamnya dilapisi tipis

dengan vaseline atau grease yang kental untuk mencegah melekatnya

tanah kedalam cawan. Contoh tanah yang sudah berupa pasta tadi

dimasukkan kedalam cawan penyusut (shrinkage disk) kira-kira 1/3

vokumenya dan tana diletakkan pada tengah-tengah cawan dan

dibiarkan mengalir dengan mengetuk-ngetuk cawan penyusut.

Memasukkan tanah sedikit demi sedikit sambil cawan diketuk-ketuk

sampai cawan terisi penuh terisi pasta tanah dan dibiarkan sampai

meluber agar udara masih tersekap terbawa kepermukaan. Tanah yang

kelebihan diluar cawan dibersihkan.

3. Setelah rata dan pemukaannya luarnya bersih, timbang berat cawan

beserta isinya (W1). Pasta tanah dibiarkkan mengering sebentar diudara

sehingga warna pasta berubah dari tua menjadi muda, lalu dimasukkan

kedalam oven.

4. Setelah kering menimbang berat cawan beserta isinya (W2) dan

menimbang juga berat cawan penyusut dalam keadaan kosong dan

bersih (W3).



SubjekTopik



5. Volume cawan = volume tanah basah diukur dengan diisi penuh air

raksa, buang yang berlebihan dengan cara menekan kaca kuat-kuat

diatas cawan. Kemudian ukur dengan gelas ukur banyaknya air raksa

yang ada di dalam cawan penyusut = volume tanah basah = V

6. Volume tanah kering diukur dengan mengeluarkan tanah kering dari

cawan penyusut lalu dicelupkan kedalam gelas yang penuh dengan air

raksa, dengan cara sebagai berikut:

a. Cawan gelas diisi penuh air raksa dan kelebihan air raksa dibuang

dengan cara menekan prong plate (pelat kaca dengan tiga buah

kawat baja) diatas cawan gelas.

b. Air raksa yang melekat diluar cawan gelas dibersihkan.



SubjekTopik



c. Letakkan cawan gelas yang berisi air raksa itu kedalam cawan

gelas yang lebih besar.

d. Letakkan tanah kering diatas air raksa pada cawan gelas.

e. Tekan hati-hati tanah kering kedalam air raksa dengan

menggunakan prong plate, sampai prong plate rata dengan bibir

cawan. Perhatikan betul-betul, jangan sampai ada udara yang

terbawa masuk kedalam air raksa

f. Air raksa yang tumpah diukur volumenya dengan gelas ukur =

volume tanah kering = Vs

7. Mencatat dan menghitung kadar air batas susut.



SubjekTopik



V. DATA DAN PERHITUNGAN

1. Data

Terlampir

2. Perhitungan

A. Batas Cair (LL)

a. Nomor Percobaan 4

1) Sampel 1

Jumlah ketukan : 41

Berat Cawan : 15,45 gr

Berat Cawan + Tanah Basah : 26,92 gr

Berat Cawan + Tanah Kering : 23,61 gr

Berat Air : 3,31 gr

Berat Tanah Kering : 8,20 gr

kadar air (ω)=W 2−W 3

W 3−W 1

x 100 %

¿ 26,92−23,6123,61−15,45

x 100 %=40,37 %

¿=ω( N25 )

0,121

=40,37 ( 4125 )

0,121

=42,86 %

2) Sampel 2

Jumlah ketukan : 41




Berat Air : 2,87 gr



W 3−W 1

x 100 %



SubjekTopik



¿ 25,63−22,7622,76−15,67

x100 %=40,48 %

¿=ω( N25 )

0,121

=40,48( 4125 )

0,121

=42,98 %

LLrata−rata=∑ ¿

n=

40,48+42,982

=42,92 %

b. Nomor Percobaan 2

1) Sampel 1

Jumlah ketukan : 22




Berat Air : 2,33 gr



W 3−W 1

x 100 %

¿ 23,48−21,1521,15−15,58

x100 %=41,83 %

¿=ω( N25 )

0,121

=41,83( 2225 )

0,121

=41,19 %

2) Sampel 2

Jumlah ketukan : 22




Berat Air : 2,73 gr



W 3−W 1

x 100 %



SubjekTopik



¿ 24,91−22,1822,18−15,61

x 100 %=41,55 %

¿=ω( N25 )

0,121

=41,55( 2225 )

0,121

=40,91 %


n=

41,19+40,912

=41,65 %

c. Nomor Percobaan 1

1) Sampel 1

Jumlah ketukan : 11


Berat Cawan + Tanah Basah : 24,56gr


Berat Air : 2,65 gr

Berat Tanah Kering : 5,25gr


W 3−W 1

x 100 %

¿ 24,56−21,9121,91−16,00

x100 %=44,34 %

¿=ω( N25 )

0,121

=44,34 ( 1125 )

0,121

=40,60 %

2) Sampel 2

Jumlah ketukan : 11




Berat Air : 2,38 gr



W 3−W 1

x 100 %

¿ 23,21−20,8320,83−15,41

x 100 %=43,99 %



SubjekTopik



¿=ω( N25 )

0,121

=43,99( 1125 )

0,121

=39,83 %


n=

40,60+39,832

=40,22 %

d. Nomor Percobaan 3

1) Sampel 1

Jumlah ketukan : 37


Berat Cawan + Tanah Basah : 42,27gr


Berat Air : 4,13 gr



W 3−W 1

x 100 %

¿ 42,27−38,1438,14−28,05

x100 %=40,93 %

¿=ω( N25 )

0,121

=40,93( 3725 )

0,121

=40,92 %

2) Sampel 2

Jumlah ketukan : 37




Berat Air : 2,77 gr



W 3−W 1

x 100 %

¿ 25,35−22,5822,58−15,59

x100 %=39,63 %

¿=ω( N25 )

0,121

=39,63( 3725 )

0,121

=41,55 %



SubjekTopik




n=

40,92+41,552

=42,24 %

Dari keempat percobaan tersebut didapat ¿

¿=42,92+41,05+40,22+42,244

=41,61 %

ω=40,37+40,48+41,83+41,55+44,84+43,99+40,93+39,638

¿41,70 %

¿=ω( N25 )

0,121

→ N=25( 0,121√ 41,6141,70 )=25 Ketukan

B. Batas Plastis (PL)




Berat Air : 0,75 gr



W 3−W 1

x 100 %

¿ 30,90−30,1530,15−27,38

x100 %=27,08 %

Maka nilai kadar air sebesar 27,07 % merupakan batas plastis.

C. Batas Susut (SL)



Berat Cawan + Tanah Kering : 28 gr

Berat Air : 8,79 gr

Berat Tanah Kering (Ws) : 17,90 gr

Kadar air (ω0¿ : 49,11 %

Volume awal, (V 0) : 16,84 cm3

Berat air raksa : 145,41 gr



SubjekTopik



Volume akhir (V s ¿ : 10,46 cm3

Batas susut ( SL )=ω0−V 0−V s

W s

x100 %

¿49,11−16,84−10,4617,90

x 100 %

¿13,47 %

Perhitungan Indeks Plastis

IP = LL – PL = 41,61-27,08=14,53%

Dimana : IP = Indeks Plastis

LL = Liquid Limit

PL = Plastis Limit

VI. KESIMPULAN

Dari percobaan Atterberg, diperoleh data sebagai berikut :

1. Batas Cair (Liquid Limit) = 41,61 %

2. Batas plastis (Plastis Limit) = 20,08 %

3. Indeks Plastis (PI) = 14,47%

4. Dari hasil tersebut di dapat Liquid Limit (LL) < 50 %, dan dapat

disimpulkan bahwa tanah tersebut termasuk kepada tanah dengan plastis

tinggi.

batas-batas atterberg

Documents