laprak mektan hsa

Upload: sheila-aryntha

Post on 04-Mar-2016

384 views

Category:

Documents


15 download

DESCRIPTION

mektan

TRANSCRIPT

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAHHYDROMETER

KELOMPOK P6SHIFT 5

Ikhwanul Halim1206219174Muhammad Reva Fachriza1206262973Sheila Aryntha1206226633

Tanggal Praktikum : 19 April 2014Asisten Praktikum : Farid FarlandiTanggal Disetujui : 30 April 2014Nilai:Paraf Asisten :

LABORATORIUM MEKANIKA TANAHDEPARTEMEN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS INDONESIADEPOK 2014

HYDROMETER

I. PENDAHULUAN1.1 Tujuan PercobaanMenentukan distribusi dari butiran tanah yang memiliki diameter yang lebih kecil dari 0.074 mm (saringan no. 200 ASTM) dengan cara pengendapan (hydrometer analysis).

1.2 Alat dan Bahan Hydrometer (tipe 152 H) Hydrometer jar (1080 ml) Gelas ukur Larutan pendispersi 4% (water glass) Sampel tanah lolos saringan No. 4 ASTM sebanyak 50 gram Stopwatch Pengaduk mekanis (mixer) Oven Termometer Celcius Gelas Belimbing Timbangan (ketelitian 0,01 gram)

1.3 Teori dan Rumus yang DigunakanHydrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur berat jenis (atau kepadatan relatif) dari suatu cairan, yaitu rasio kepadatan cairan dengan densitas air. Hydrometer biasanya terbuat dari kaca dan terdiri dari sebuah batang silinder dan bola pembobotan dengan merkuri (raksa) untuk membuatnya mengapung tegak. Cairan yang akan diuji dituangkan ke dalam wadah yang tinggi, seringkali sebuah silinder dan hydrometer diturunkan secara perlahan ke dalam cairan tersebut sampai hydrometer tersebut mengapung bebas. Hydrometer biasanya mengandung skala di dalam batang, sehingga berat jenis dapat dibaca secara langsung ketika hydrometer mengapung di cairan. Pada hydrometer terdapat banyak skala dan skala tersebut digunakan sesuai dengan keperluan.Cara kerja hydrometer didasarkan pada prinsip Archimedes dimana benda padat yang tersuspensi pada fluida (dalam praktikum ini, benda padat yang dimaksud adalah tanah) akan terkena gaya ke atas sebesar gaya berat fluida yang dipindahkan. Dengan demikian, semakin rendah kerapatan zat tersebut, semakin jauh hydrometer tenggelam. Seberapa jauh hydrometer tersebut teggelam dapat dilihat dari skala pembacaan yang terdapat dalam hydrometer itu sendiri.

Gambar 3.1 hydrometer dalam cairan

Dalam praktik ilmu mekanika tanah, sebuah analisis hydrometer adalah metode untuk menghitung distribusi ukuran butir tanah berdasarkan sedimentasi tanah dalam air, kadang disebut juga uji sedimentasi (sumber: file.upi.edu). Analisis hydrometer juga proses dimana tanah halus, tanah lempung, dan tanah lanau dinilai gradasinya. Analisa ini dilakukan jika ukuran butir tanah terlalu kecil untuk dilakukan di analisa saringan (sieve analysis). Dasar tes ini adalah hukum stokes untuk jatuhnya bola dalam cairan kental dimana kecepatan terminal jatuh tergantung dari diameter butir dan kepadatan tanah dalam suspensi dan cairan, sehingga diameter butir dapat dihitung dari data tentang jarak dan waktu jatuh. Hydrometer juga dapat meentukan berat jenis dari suspense dan jika memungkinkan, persentase partikel dan diameter partikel tertentu setara untuk dihitung.

Praktikum ini didasarkan pada hubungan antara kecepatan jatuh dari suatu butiran di dalam suatu larutan, diameter butiran, berat jenis butiran, berat jenis larutan dan kepekaan larutan tersebut. Hubungan tersebut dapat dijabarkan oleh hukum Stokes sebagai :

2

dengan:v = kecepatan jatuh dari butiran (cm/s) = berat jenis butiran (gr/cm3)= berat jenis larutan (gr/cm3)= kepekatan larutan (dyne.s/cm2)D= diameter butiran (cm)

Adapun batasan dari Hukum Stokes adalah:1. Hukum ini hanya berlaku jika : 0.0002 mm < D < 0.2 mm2. Butiran yang lebih besar dari 0.2 mm akan menyebabkan turbulensi pada larutan, sedangkan butiran yang lebih dari 0.0002 mm cenderung akan melakukan gerak Brown (hal ini dipengaruhi oleh gaya tarik dan tolak antar partikel)3. Jumlah sampel yang dipergunakan harus jauh lebih sedikit dari pada butiran yang dipakai (5 %) ini dilakukan agar tidak terjadi interferensi selama pengendapan berlangsung. Menurut Bowles, hydrometer tipe 152 H dikalibrasi untuk suspensi larutan yang mengandung 60 gram dalam 1000 ml air4. Butiran tanah diasumsikan bundar, walaupun asumsi ini tidak 100 % benar. Tanahtanah yang akan dipakai harus diuraikan dengan bahan dispersi berikut: untuk tanah yang bersifat alkali/basa diberi sodium metafosfat (NaPO3) dengan nama dagang Calgon untuk tanah yang bersifat asam diberi sodium silikat (Na2SiO3) dengan nama dagang Water Glass

Kecepatan jatuh butiran dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:

L2 = L1 + 0,5 (L2 Vb/A)

dengan :v= kecepatan jatuh dari butiranL= tinggi jatuh butiranT= waktuVb= volume Bulb HydrometerA= luas penampang HydrometerL1= dapat dilihat pada tabel 1.1 sesuai pembacaan hydometer tipe 152 H dan dikoreksi terhadap miniskus

Tabel 1.1 Tabel tinggi efektif berdasarkan temperaturSumber: Engineering Properties of Soil and Their Measurement

Untuk yang sudah dikoreksi:

RC = Raktual Zero Correction + CT

dengan :CT = koreksi terhadap temperatur yang dapat dilihat pada tabel 1.2

Tabel 1.2 koreksi faktor CT terhadap temperaturSumber: Engineering Properties of Soil and Their Measurement

Dengan nilai GS = 2.6 rumus yang digunakan :

% finer =

sedangkan untuk Gs 2.6 rumus yang digunakan adalah

% finer =

dimana:

atau harga a dapat dilihat dalam tabel 1.3

Tabel 1.3 Koreksi faktor a terhadap nilai specific grafitySumber: Engineering Properties of Soil and Their Measurement

Untuk memudahkan perhitungan :

keterangan :- satuan dalam D (mm), L (cm) dan t (menit)- koefisien K dapat dilihat pada tabel 1.4

Tabel 1.4 Nilai k berdasarkan nilai SG dan temperaturSumber: Engineering Properties of Soil and Their MeasurementSetelah % finer dan D yang saling terkait telah dihitung, maka didapat suatu grafik distribusi butiran. Dari grafik ini akan didapat D10, D30 dan D60 dengan cara sebagai berikut:D10 = diameter yang koresponding dengan lolosnya butiran sebanyak 10% (%finer = 10%)D30 = diameter yang koresponding dengan lolosnya butiran sebanyak 30% (%finer = 30%)D60 = diameter yang koresponding dengan lolosnya butiran sebanyak 60% (%finer = 60%)Sehingga koefisien keseragaman (CU) kita bisa dapatkan dengan rumus:

Definisi koefisien keseragaman untuk beberapa nilai:CU = 1 , tanah yang hanya memililki satu ukuran butiran2 < CU < 3 , tanah yang gradasinya sangat burukCU > 15 , tanah bergradasi baik

Selain itu koefisien curvature (kelengkungan) CC kita bisa dapatkan dengan rumus:

Cc =

1 < CC < 3, dapat dianggap suatu range untuk tanah yang bergradasi baik.

II. PROSEDUR PRAKTIKUM2.1 Persiapan Percobaan1. Menyediakan sampel tanah sebanyak 50 gram yang telah dikeringkan dalam oven selama 18 jam.2. Menimbang 40 gram water glass sebagai bahan dispersi, dengan memasukkan water glass ke dalam hydrometer jar, dicampur dengan air suling sebanyak 1000 ml, dan diaduk hingga homogen. Campuran ini disebut larutan dispersi.3. Menuangkan larutan dispersi sebanyak 125 ml ke dalam gelas belimbing yang sudah berisi tanah sebanyak 50 gram, kemudian didiamkan selama 18 jam.4. Menuangkan 125 ml larutan dispersi ke dalam tabung silinder, kemudian menambahkan air suling hingga 1000 ml tabung ini berfungsi sebagai tabung kontrol.

2.2 Jalannya Percobaan1. Memeriksa koreksi miniskus dan koreksi nol pada alat hydrometer tipe 152 H dengan jalan memasukkannya ke dalam tabung kontrol dan pembacaan dicatat.2. Memasukkan campuran tanah dan larutan dispersi yang telah direndam selama 18 jam ke dalam mixer cup secara hati-hati dengan bantuan spatula agar seluruh isi tanah dengan butiran kecil ikut masuk ke dalam mixer cup dan kemudian menambahkan sejumlah air suling dengan spatula sehingga mencapai kurang lebih 2/3 dari mixer cup. Kemudian melaksanakan pengadukan selama kurang lebih 10 menit dengan menggunakan mesin pengaduk.3. Memindahkan campuran dari mixer cup ke dalam hydrometer jar dengan bantuan spatula agar seluruh butiran tanah ikut terbawa oleh air ke dalam hydrometer jar lalu menambahkan air suling hingga mencapai 1000 ml.4. Menutup tabung dengan karet penutup dan mengocoknya secara horizontal selama kurang lebih satu menit, sampai campuran air dengan butiran tanah serta water glass homogen (gambar 3.2).

Gambar 3.2 Proses pengadukan hydrometer jarSumber: modul praktikum mekanika tanah, bab 3 - Hydrometer

5. Segera setelah tabung diletakkan, masukkan hydrometer tipe 152 H (lakukan dengan hati-hati seperti gambar 3.3). Tunggu sampai kedudukan hydrometer stabil untuk membaca skala. Baca hydrometer (R1) tepat pada menit pertama, lalu pada menit kedua kembali membaca hydrometer (R2) kemudian angkat kembali hydrometer.

Gambar 3.3 Cara memasukkan hydrometer yang benar (tidak dilepaskan tiba-tiba)Sumber: modul praktikum mekanika tanah, bab 3 - Hydrometer6. Pada menit yang ke-4, masukkan hydrometer kembali dan baca kembali (R3).7. Kembali melakukan pembacaan hydrometer untuk menit ke-8, 15, 30, 60, 120, 240, dan 1440.8. Pada tiap pembacaan hydrometer, suhu pada tabung control selalu dibaca.9. Ulangi langkah 1 sampai 8 untuk sampel lainnya.10. Setelah seluruh sampel sudah dilakukan pencatatan, tuang larutan setiap sampel ke saringan No. 200 ASTM (jangan dicampur antara satu sampel dengan sampel lainnya). Butiran tanah yang tertahan pada saringan ini selanjutnya akan dipakai pada percobaan Sieve analysis.

III. DATA HASIL PERCOBAANNilai Spesific Gravity ( Gs ) dari percobaan : 2,6Berat tanah ( Ws ): 50 gramKoreksi Nol : 0Koreksi Miniskus : 0,5DateTime of readingElapsed time (min)Temperature (C)Actual Hydrometer reading (Ra)

19/04/201411.020300

11.0313025

11.0423024,5

11.0643024

11.1083023,5

11.17153022,5

11.323030,522

12.02603121

13.021203219,5

15.022403217

20/04/201411.0214402912

IV. PENGOLAHAN DATA (diambil dari data ke 6)Dari data specific gravity Gs = 2.60, maka didapatkan nilai faktor a dari tabel dibawah ini sebesar a = 1,01.

Perngolahan data pada sampel tanah 1z:

T = 30 oCDari suhu T = 30 oC, maka dapat diperoleh nilai CT dari tabel dibawah ini

CT= +3,80 Ra= 25Rc= Ra koreksi nol + CT= 22,5 0 + 3,80= 26,3

R = Ra + koreksi miniskus= 22,5 + 0,5= 23

Dari data R = 23; nilai L dapat dicari dari tabel tersebut

Maka diperoleh nilai L = 12,5 cm

Nilai k juga ditentukan berdasarkan tabel berikut

Dengan suhu T = 30 oC dan nilai specific gravity Gs = 2,60; maka nilai k = 0,01236

Sehingga dari data diatas, diameter partikel tanah dapat dicari dengan rumus

dimana:Ra= actual hydrometer readingRc= correction hydrometer readingR= hydrometer correction only for readingCT= temperature correction factorL= values of effective deptht= elapsed time

Elapsed time (min)Temperature (C)Actual Hydrometer reading (Ra)CT% finerRLL/tkD

130253,858,17625,512,112,10,012360,042994

23024,53,857,1662512,26,10,012360,030527

430243,856,15624,512,33,0750,012360,021674

83023,53,855,1462412,41,550,012360,015388

153022,53,853,1262312,50,83330,012360,011283

3030,5224,17552,873522,512,60,420,01220,007903

6031214,5551,61121,512,80,21330,012030,005556

1203219,55,350,09620130,10830,01170,003851

24032175,345,04617,513,40,05580,01170,002765

144029123,0530,40112,513,80,00960,012690,001242

Mencari nilai Cu dan CcDari grafik diatas, didapatkan persamaan grafik y = 6,534 ln (x) + 81,88. Nilai Cu dan Cc dapat ditentukan dengan terlebih dahulu mencari nilai D60, D30, dan D10 dengan interpolasi

D60 = D60 = 0,065

D30 = D30 = 0,0119

D10 = D10 = 0,00407

Sehingga,Cu = = Cc =

V. ANALISA PRAKTIKUM5.1 Analisa Percobaan Percobaan modul mekanika tanah ini berjudul Hydrometer. Percobaan yang dilakukan pada tanggal 19 April 2014 ini bertujuan untuk menentukan distribusi ukuran dari butiran tanah yang berdiameter lebih kecil dari 0,074 mm (tanah yang lolos saringan No. 200 ASTM) dengan cara pengendapan (hydrometer analysis). Dalam menentukan distribusi ukuran tanah ini menggunakan hydrometer analysis karena tidak tersedia saringan yang lebih kecil dari saringan No. 200 sehingga kita perlu menentukannya dengan pengendapan. Alat alat yang perlu disiapkan untuk melakukan percobaan ini antara lain hydrometer tipe 152 H, hydrometer jar dengan ukuran 1080 ml, gelas ukur, larutan pendispersi 4% (campuran antara 40 gram water glass dengan 1000 ml air suling), sampel tanah yang lolos saringan No. 4 ASTM sebanyak 50 gram, stopwatch, pengaduk mekanis (mixer), oven, termometer (oC), gelas belimbing, saringan No. 200 ASTM, serta timbangan. Sebelum memulai percobaan, terlebih dahulu praktikan mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk praktikum. Setelah itu, praktikan menentukan koreksi miniskus dan koreksi nol dengan cara membaca hydrometer dari atas dan dari bawah. Koreksi nol bertujuan untuk mengkalibrasikan hydrometer tersebut. Praktikan membaca hydrometer dari atas karena jika dari bawah, airnya keruh sehingga sulit untuk dibaca. Namun jika dibaca dari atas, akan ada selisih nilai karena adanya pengaruh kohesi pada air. Lalu praktikan membuat larutan dispersi dengan cara memasukkan 40 gram water glass ke dalam hydrometer jar kemudian dicampur dengan 1000 ml air suling. Setelah diaduk, larutan dispersi tersebut kemudian dituangkan ke dalam gelas belimbing sebanyak 125 ml yang telah berisi 50 gram tanah lolos saringan No. 4 ASTM. Fungsi larutan dispersi atau waterglass adalah untuk membersihkan tanah dari kotoran organik dan untuk memisahkan partikel tanah. Larutan dispersi yang berisi tanah tersebut kemudian didiamkan selama kurang lebih 18 jam. Praktikan juga perlu menyiapkan tabung kontrol, yaitu larutan dispersi sebanyak 125 ml dituang ke dalam tabung silinder dan dicampur dengan air suling sampai 1000 ml.Setelah 18 jam, larutan dispersi yang berisi 50 gram tanah tersebut dikocok dituang kedalam mixer cup kemudian diaduk dengan mesin pengaduk selama 10 menit. Sambil menunggu campuran tanah diaduk, praktikan memeriksa koreksi miniskus dan koreksi nol pada hydrometer dengan cara memasukkannya kedalam tabung kontrol dan mencatatnya. Setelah dikocok dengan mesin pengaduk, campuran tanah dan water glass tersebut dituangkan kedalam hydrometer jar dengan bantun spatula agar seluruh tanah terangkat, lalu dicampur dengan air suling hingga 1000 ml. Campuran tanah di dalam hydrometer jar tersebut kemudian ditutup lalu dikocok secara horizontal selama 1 menit sebelum pembacaan hydrometer dilakukan. Pembacaan hydrometer dilakukan dengan cara meletakkan hydrometer ke dalam hydrometer jar dengan pelan, tidak dilepaskan secara tiba-tiba agar cepat stabil. Setelah stabil, nilai yang terbaca pada hydrometer dicatat pada menit 1, 2, 4, 8, dan 15. Kemudian hydrometer dilepaskan untuk bergantian dengan kelompok lain. Lalu praktikan kembali melakukan pembacaan hydrometer untuk menit ke-30, 60, 120, 240, dan 1440. Selin membaca nilai pada hydrometer, suhu ruangan juga diukur dengan menggunakan termometer. Setelah menit ke-1440, tanah yang tersisa kemudian disaring dengan saringan No. 200 dan dikeringkan dalam oven selama 18 jam untuk digunakan pada percobaan sieve analysis.

5.2 Analisa Hasil PercobaanDari hasil perhitungan pada pengolahan data didapatkan nilai % finer dan diameter butiran yang semakin menurun seiring dengan pertambahan waktunya. Elapsed time (min)% finerD

158,1760,042994

257,1660,030527

456,1560,021674

855,1460,015388

1553,1260,011283

3052,87350,007903

6051,6110,005556

12050,0960,003851

24045,0460,002765

144030,4010,001242

Setelah itu, praktikan membuat grafik dari data tersebut. Dari hasil grafik, praktikan mendapatkan persamaan grafik y = 6,534 ln (x) + 81,88. Persamaan tersebut dalam bentuk logaritmic. Dari persamaan grafik %finer dan diameter tersebut, maka dapat juga dicari nilai D10, D30, dan D60 nya. Nilai D10, D30, dan D60 juga dapat ditentukan dengan cara interpolasi. Maksud dari nilai tersebut adalah untuk mengetahui berapa diameter butiran tanah saat nilai %finer nya 10 persen, 30 persen, dan 60 persen. Dari perhitungan tersebut kemudian dapat dihitung koefisien keseragamannya (Cu) dan juga koefisien kelengkungannya (Cc). Pada tanah yang digunakan pada percobaan, tanah tersebut memiliki nilai koefisien keseragaman yang termasuk baik, karena nilainya lebih dari 15 (Cu > 15), yaitu 15,97 tetapi memiliki koefisien kelengkungan yang buruk (Cc < 1), yaitu 0,535. Sehingga dapat dikatakan tanah yang digunakan dalam percobaan tersebut memiliki gradasi butiran yang buruk.Percobaan hydrometer ini dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari hari. Biasanya, percobaan ini digunakan untuk mengetahui jenis tanah yang akan digunakan untuk konstruksi.

5.3 Analisa Kesalahan Pada praktikum hydrometer ini, terdapat beberapa kesalahan yang mungkin mempengaruhi hasil pada percobaan ini. Kesalahan tersebut diantaranya1. Praktikan kurang mencampurkan secara merata campuran tanah di dalam hydrometer jar saat melakukan pengocokan secara horizontal sehingga masih terdapat tanah yang mengendap di dasar hydrometer jar setelah dikocok.2. Kurang terampilnya praktikan dalam menentukan koreksi nol dan koreksi miniskus pada hydrometer3. Pembacaan nilai pada hydrometer dan suhu yang kurang tepat sehingga mempengaruhi hasil perhitungan diameter butiran tanah.Untuk mencegah kesalahan seperti yang sudah diuraikan diatas terulang kembali oleh praktikan saat praktikum selanjutnya, praktikan perlu lebih teliti dan cermat dalam membaca dan menentukan koreksi nol dan koreksi miniskus maupun saat membaca nilai pada hydrometer dan juga suhunya. Selain itu, pengocokan hydrometer jar secara horizontal harus tepat merata. Karena ada tiga orang anggota dalam kelompok praktikan, maka dapat membagi tugas untuk pengocokan. Satu orang mengocok hydrometer jar, satu orang memperhatikan campuran tanahnya apakah sudah rata atau belum, dan satu orang lagi memperhatikan waktu pengocokan selama satu menit.

VI. KESIMPULANKesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan Hydrometer ini antara lain:1. Percobaan hydrometer ini dilakukan untuk menentukan gradasi butiran tanah yang lolos saringan No. 200.2. Nilai diameter yang didapatkan pada hasil perhitungan data percobaan digunakan untuk menentukan koefisien keseragaman (Cu) dan koefisien kelengkungan (Cc) dari butiran tanah tersebut.3. Sampel tanah yang digunakan dalam percobaan memiliki gradasi yang dikatakan buruk karena memiliki koefisien keseagaman yang baik, yaitu Cu > 15 (Cu = 823,137) namun memiliki koefisien kelengkungan yang buruk, yaitu Cc < 1 (Cc = 0,105)

VII. REFERENSIModul praktikum mekanika tanah dasar, bab 3 HydrometerLambe T.W. Soil Testing For Engineers. John Willey and Sons. New York. 1951. Punmia, B.C. Soil Mechanic and Foundation. Standard Book House. Delhie. 1981. Wesley, LD. Mekanika Tanah. Badan Penerbit Pekerjaan Umum. 1977.

VIII. LAMPIRAN

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAHSIEVE ANALYSIS

KELOMPOK P6SHIFT 5

Ikhwanul Halim1206219174Muhammad Reva Fachriza1206262973Sheila Aryntha1206226633

Tanggal Praktikum : 21 April 2014Asisten Praktikum : Farid FarlandiTanggal Disetujui : 30 April 2014Nilai:Paraf Asisten :

LABORATORIUM MEKANIKA TANAHDEPARTEMEN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS INDONESIADEPOK 2014SIEVE ANALYSIS

I. PENDAHULUAN1.1 Tujuan PercobaanMengetahui distribusi ukuran butiran tanah yang berdiameter 4,76 mm sampai 0,074 mm (lolos saringan No. 4 ASTM dan tertahan saringan No. 200 ASTM)

1.2 Alat alat dan bahan Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram Saringan standar ASTM No. 10, 18, 40, 100, 200, serta pan Piringan kaleng Can Mesin pengguncang listrik (Motorized Dynamic Sieve Shaker) Sikat Oven Tanah hasil percobaan hydrometer yang tertahan saringan No. 200 ASTM

1.3 Teori dan Rumus yang DigunakanSieve analysis atau bisa juga disebut dengan uji gradasi adalah suatu praktik atau prosedur yang digunakan (biasanya dalam ilmu teknik sipil) untuk menilai distribusi ukuran partikel, yang biasa disebut dengan gradasi, dari bahan granular. Distribusi ukuran ini sangat penting untuk menentukan material yang mana yang pantas digunakan. Prosedur ini dapat digunakan untuk bahan non-organik maupun organic, seperti pasir, batu hancur, lempung, granit, maupun tanah.Gradasi tanah adalah klasifikasi tanah yang ditentukan berdasarkan perbedaan ukuran partikel yang terdapat dalam tanah. Gradasi tanah adalah salah satu property penting dalam ilmu geoteknik dan menjadi indikator sifat fisik lain seperti kompresibilitas, kekuatan geser, dan konduktivitas hidraulik. Gradasi tanah di suatu tempat akan mempengaruhi keadaan drainase di sekelilingnya. Tanah dengan gradasi yang buruk akan memiliki drainase yang lebih baik daripada tanah dengan gradasi yang lebih baik.Gradasi tanah dapat dibagi menjadi dua, yaitu gradasi tanah baik (well graded) dan gradasi tanah buruk (poorly graded). Gradasi tanah buruk biasanya adalah gradasi tanah yang seragam (uniformly graded) atau gradasi tanah gap. Gradasi tanah ini akan didapatkan dengan melakukan percobaan sieve dan hydrometer analysis.Proses untuk menganalisis gradasi tanah dapat disesuaikan dengan sistem klasifikasi Unified Soil Classification System (USCS) atau AASHTO. Gradasi tanah dapat dibaca dengan melihat kurva gradasi tanah tersebut dari praktikum yang telah dilakukan di laboratorium. Tanah terdiri atas tiga unsur yaitu butiran, air, dan udara. Sifat-sifat suatu tanah tertentu banyak tergantung pada ukuran butirannya. Ukuran butiran menentukan klasifikasi macam tanah tersebut. Untuk butiran yang kasar dipakai metode sieving dalam penentuan distribusi ukurannya. Tanah dikeringkan dan disaring pada serangkaian saringan dengan ukuran diameter kisi saringan tertentu mulai dari yang kasar hingga yang halus. Dengan demikian butiran tanah terpisah menjadi beberapa bagian dengan batas ukuran yang diketahui.Rumus yang digunakan untuk percobaan sieve analysis ini adalah:

Persentase tanah lolos (% lolos) = 100 % - % tertahan

W tertahan = W tanah W tanah total sesudah penyaringan

Kesalahan penimbangan sampel tanah sebelum dan sesudah penyaringan adalah:

* tidak boleh melebihi 2%dengan :Wd = berat butiran tanah sebelum proses sievingWt = berat butran tanah total setelah proses sieving

II. PROSEDUR PRAKTIKUM2.1 Persiapan Percobaan1. Menyaring tanah yang telah digunakan pada percobaan hydrometer analysis dengan saringan No. 200 ASTM. Saat menyaring dibantu dengan air agar tanah bersih dari kotoran organik.2. Memasukkan tanah yng telah disaring dalam can kemudian di oven agar kering selama 18 jam.

2.2 Jalannya Percobaan1. Tanah yang telah dikeringkan dalam oven dikeluarkan setelah 18 jam.2. Menimbang tanah beserta can yang telah dikeluarkan dari oven3. Menyusun satu set saringan standar ASTM dengan urutan saringan No. 10, 18, 40, 100, 200, serta pan.4. Memasukkan tanah pada saringan paling atas (saringan No. 10), kemudian satu set saringan tersebut diletakkan pada mesin pengguncang listrik (Motorized Dynamic Sieve Shaker), lalu mesin dinyalakan selama 10 menit.5. Menuangkan sampel tanah kedalam container dan menimbang yang tertahan pada masing masing saringan, saringan digosok dengan bantuan sikat agak seluruh tanah ikut tertuang kedalam container.6. Mencatat berat sampel tanah yang tertahan pada saringan No 10, 18, 40, 100, 200, serta pan.

III. DATA HASIL PERCOBAANBerat tanah kering + container= 35,24 gramBerat container= 33,69 gramBerat tanah kering (Ws)= 1,55 gram

No. SaringanDiameter (mm)Wt. Retained (gr)

1020,06

180,840,25

400,420,34

1000,150,48

2000,0750,13

pan0,34

Jumlah1,6

IV. PENGOLAHAN DATABerat tanah kering (sebelum disaring)= 1,55 gramBerat tanah kering (setelah disaring)= 1,6 gram

No. SaringanDiameter (mm)Wt. Retained (gr)Cumulative retained% Retained% Passing

1020,060,060,001299,9988

180,840,250,310,006299,9938

400,420,340,650,01399,987

1000,150,481,130,022699,9774

2000,0750,131,260,025299,9748

pan-0,341,60,03299,968

Data hasil perhitungan dari percobaan hydrometer kemudian digabungkan dengan data dari percobaan sieve analysis untuk dibuat grafik:

Diameter% finer

299,9988

0,8499,9938

0,4299,987

0,1599,9774

0,07599,9748

0,04299458,176

0,03052757,166

0,02167456,156

0,01538855,146

0,01128353,126

0,00790352,8735

0,005555651,611

0,00385150,096

0,00276545,046

0,00124230,401

Dari grafik diatas, didapatkan persamaan y = 10,52 ln (x) + 103,9

Setelah itu, menentukan klasifikasi tanah yang digunakan dalam percobaan dengan cara: Diameter Clay: D < 0.002 mm Diameter Silt: 0.002 mm < D < 0.05 mm Diameter Sand: 0.05 < D < 2 mm Diameter Gravel: 2 mm < D < 75 mm

Kadar clay dalam tanah:

Maka diperoleh nilai Clay sebesar 38,2 %

Kadar silt dalam tanah:

Diperoleh nilai silt sebesar 68,27 %Sehingga kadar silt dalam tanah sebesar 68,27% - 38,2% = 30,07%

Kadar sand dalam tanah:Nilai sand 99,99%Sehingga kadar sand dalam tanah sebesar 99,99% - 68,27% = 31,72%

Kadar gravel dalam tanah:100% - 38,2% - 30,07% - 31,72% = 0,01%

Menentukan nilai Cu dan CcDari grafik antara diameter butiran tanah dan %finer pada percobaan hydrometer dan sieve analysis, didapatkan persamaan garis y = 10,52 ln (x) + 103,9. Nilai Cu dan Cc dapat ditentukan dengan terlebih dahulu mencari nilai D60, D30, dan D10 dengan interpolasi

D60

D30

D30

Sehingga didapatkanCU = = = 110,256CC = = 0,134

CU > 15 tanah bergradasi baik.1 < CC < 3range tanah yang bergradasi buruk

V. ANALISIS5.1 Analisis PercobaanPraktikum mekanika tanah kali ini berjudul Sieve Analysis. Praktikum yang dilakukan pada tanggal 21 April 2014 ini bertujuan untuk mengetahui distribusi ukuran butiran tanah yang berdiameter 4,76 mm sampai 0,074 mm (lolos saringan No. 4 ASTM dan tertahan saringan No. 200 ASTM). Percobaan sieve analysis ini hanya digunakan untuk mengetahui distribusi tanah yang kasar (lolos saringan No. 4 ASTM dan tertahan saringan No. 200 ASTM), karena tidak ada saringan yang lebih kecil dari saringan No. 200 sehingga untuk mengetahui distribusi butiran tanah yang berdiameter lebih kecil dari 0,074 mm, kita dapat menggunakan percobaan hydrometer analysis. Percobaan sieve alanysis atau analisa saringan ini memerlukan timbangan, satu set saringan standar ASTM No. 10, 18, 40, 100, 200, serta pan, piringan kaleng, can, mesin pengguncang listrik (Motorized Dynamic Sieve Shaker), sikat, oven, dan sampel tanah hasil percobaan hydrometer yang lolos saringan No. 200 ASTM. Sebelum melakukan percobaan analisa saringan ini, terlebih dahulu praktikan menyiapkan hal yang diperlukan untuk percobaan. Pertama, praktikan membersihkan alat dan bahan percobaan yang digunakan dalam percobaan hydrometer, dengan cara campuran tanah yang habis digunakan pada percobaan disaring menggunakan saringan No. 200. Sisa tanah yang masih tertahan di saringan No. 200 inilah yang nantinya akan digunakan dalam percobaan sieve analysis ini. Setelah disaring, butiran tanah tersebut diletakkan pada can kemudian dikeringkan dalam oven kira kira selama 18 jam. Setelah 18 jam, tanah dikeluarkan dari oven untuk disaring dengan mesin pengguncang listrik. Sebelumnya, tanah beserta can ditimbang dahulu. Lalu praktikan menyiapkan satu set saringan dengan urutan saringan No. 10, 18, 40, 100, 200, serta pan. Setelah tanah diletakkan pada saringan, mesin pengguncang listrik dinyalakan selama 10 menit agar tanah tersaring dengan baik. Setelah 10 menit, mesin dimatikan dan praktikan menimbang tanah yang tertahan pada mesing masing saringan kemudian mencatatnya pada tabel.

5.2 Analisa Hasil PercobaanData distribusi butiran tanah yang tertahan pada tiap lapisan saringan pada percobaan sieve analysis adalah sebagai berikut

No. SaringanDiameter (mm)Wt. Retained (gr)

1020,06

180,840,25

400,420,34

1000,150,48

2000,0750,13

pan0,34

Jumlah1,6

Dari hasil diatas terlihat bahwa jumlah berat butiran tanah sebelum disaring dan setelah disaring berbeda, yaitu lebih 0,5 gram dengan kesalahan relatif dalam percobaan sebesar 3,225%. Hal ini dikarenakan praktikan menggunakan can dan satu set saringan secara bergantian dengan kelompok lain, sehingga mungkin saja masih ada sisa butiran tanah dari kelompok sebelumnya yang tercampur dengan butiran tanah milik praktikan yang digunakan dalam percobaan. Setelah itu, diperoleh data %finer dan juga diameter butiran tanah yang digabung dari data percobaan hydrometer, yang setelah itu dapat dibuat grafik dari data tersebut

Diameter% finer

299,9988

0,8499,9938

0,4299,987

0,1599,9774

0,07599,9748

0,04299458,176

0,03052757,166

0,02167456,156

0,01538855,146

0,01128353,126

0,00790352,8735

0,005555651,611

0,00385150,096

0,00276545,046

0,00124230,401

Dari grafik, terlihat bahwa semakin besar diameter butiran maka semakin besar pula nilai % finer nya dan cenderung stabil saat diameter butirannya 0,075. Tanah ini memiliki gradasi yang buruk karena memiliki nilai koefisien keseragaman Cu > 15 (Cu = 110,256) namun memiliki nilai koefisien kelengkungan Cc < 1 (Cc = 0,134). Dari tabel diatas juga setelah itu praktikan dapat menentukan berapa persen kadar clay, silt, sand dan gravel dengan menggunakan interpolasi sehingga dari hasil tersebut didapatkan bahwa tanah yang digunakan pada percobaan mengandung clay sebesar 38,2%, silt sebesar 30,07%, sand sebesar 31,72%, dan gravel sebesar 0,01% atau dapat dikatakan tanah yang digunakan dalam percobaan tidak mengandung gravel. Dari hasil tersebut, dapat ditentukan tanah ini berjenis apa dengan menggunakan segitiga USDA / USDS.

Sesuai dengan kadar clay, silt, dan sand yang dihubungkan pada segitiga USDA / USDS, tanah yang digunakan pada percobaan ini termasuk pada jenis clay loam.Pengaplikasian dari sieve analysis ini dalam kehidupan adalah untuk mengetahui jenis tanah apa yang akan digunakan untuk membangun suatu bangunan dalam konstruksi.

5.3 Analisa KesalahanPada praktikum hydrometer ini, terdapat beberapa kesalahan yang mungkin mempengaruhi hasil pada percobaan ini. Kesalahan tersebut diantaranya1. Jumlah berat butiran tanah sebelum dan sesudah disaring yang berbeda, dikarenakan can dan set saringan yang digunakan secara bergantian sehingga berat butiran tanah yang tertahan saringan kurang akurat.2. Praktikan yang kurang memperhatikan waktu penyaringan, karena mesin penggetar sempat mati sehingga praktikan tidak tahu pasti berapa sisa waktu penyaringan.Agar kesalahan kesalahan tersebut tidak terjadi lagi pada praktikum selanjutnya, maka praktikan harus lebih teliti dan cermat dalam memperhatikan waktu penyaringan dan memastikan kabel mesin penggetar terpasang dengan kencang pada stop kontak, sehingga mesin penggetar tidak mati di tengah penyaringan. Selain itu, sebelum digunakan, praktikan harus terlebih dahulu membersihkan set saringan yang akan dipakai mengingat set saringan tersebut habis dipakai kelompok lain. Sehingga memperkecil kemungkinan perbedaan jumlah berat butiran tanah antara sebelum dan sesudah disaring.

VI. KESIMPULANKesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan Sieve Analysis ini adalah1. Percobaan ini digunakan untuk mengetahui distribusi butiran tanah yang lolos saringan No. 4 dan tertahan pada saringan No. 200.2. Sampel tanah yang digunakan dalam percobaan memiliki gradasi yang dikatakan buruk karena memiliki koefisien keseagaman yang baik, yaitu Cu > 15 (Cu = 110,256) namun memiliki koefisien kelengkungan yang buruk, yaitu Cc < 1 (Cc = 0,134)3. Dari kadar clay, silt, dan sand yang dihubungkan pada segitiga USDA / USDS, tanah yang digunakan pada percobaan ini termasuk pada jenis clay loam.4. Presentase kesalahan pada percobaan ini adalah 3,225 %

VII. REFERENSIModul Praktikum Mekanikah Tanah, bab 4 Sieve AnalysisLambe T.W. Soil Testing For Engineers. John Willey and Sons. New York. 1951. Punmia, B.C. Soil Mechanic and Foundation. Standard Book House. Delhie. 1981. Wesley, LD. Mekanika Tanah. Badan Penerbit Pekerjaan Umum.1977.

VIII. LAMPIRAN