atteberg limits

Politeknik Negeri Bandung - Jurusan Teknik SipilLABORATORIUM MEKANIKA TANAH

Jl. Gegerkalong Hilir, Desa Ciwaruga, Bandung, Telp./Fax. : 022 – 201 45 83

I. TUJUAN

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 susut (shringkage limits) dari suatu contoh tanah.

II. DASAR TEORI

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

tanah dan air akan menjadi sangat lembek seperti cairan. Oleh karena itu, atas dasar air

yang dikandung tanah, tanah dapat dipisahkan ke dalam empat keadaan dasar, yaitu :

padat, semi padat, plastis, dan cair.

Volume Batas Plastis

Semi Plastis Cair

Padat Padat

Kadar Air Bertambah

Kering oven Batas Susut Batas Cair

Batas – batas dari empat keadaan diatas, yaitu :

Batas Cair ( Liquid Limits ) ( LL ) : Batas sifat tanah kohesif antara keadaan

cair dengan plastis.

Laporan praktikum uji tanah / KG 2B 1

Subjek : Pengujian Tanah di Laboraturium No Test : 8

Topik : Batas – Batas Atteberg (Atteberg Limits)



Batas Plastis ( Plastics Limits ) ( PL ) : Batas sifat tanah kohesif antara keadaan

plastis dengan semi padat.

Batas Susut ( Shrinkage Limits ) ( SL ) : Batas sifat tanah kohesif antara keadaan

semi padat dengan padat.

a. Batas Cair

Adalah kadar air pasta tanah saat dicapai ketukan mangkuk Casagrande 25 kali,

celah standard menutup sepanjang 12,7 mm. Untuk mendapatkan kondisi celah

tertutup 12,7 mm dalam 25 kali ketukan sangatlah sulit didapatkan. Dalam

menentukan batas cair menggunakan alat yang terdiri dari mangkok kuningan yang

bertumpu pada dasar karet yang keras. Mangkok kuningan dapat diangkat dan

dijatuhkan di atas dasar karet keras tersebut dengan sebuah pengungkit eksentris

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

diletakkan di dalam mangkok kuningan kemudian digores tepat di tengahnya dengan

menggunakan alat penggores standar. Dengan menjalankan alat pemutar, mangkok

kemudian dinaik-turunkan dari ketinggian 0,3937 in (10 mm). Kadar air, dinyatakan

dalam persen, dari tanah yang dibutuhkan untuk menutup goresan yang berjarak 0,5

in (12,7 mm) sepanjang dasar conoh tanah di dalam mangkok sesudah 25 ketukan.

Untuk mengatur kadar air dari tanah yang bersangkutan agar dipenuhi persyaratan di

atas ternyata sangatlah sulit. Oleh karena itu, akan lebih baik kalau dilakukan uji

batas cair paling sedikit empat kali pada tanah yang sama tetapi pada kadar air yang

berbeda-beda sehingga jumlah pukulan N , yang dibutuhkan untuk menutup goresan

bervariasi antara 15 dan 35.

Menentukan kadar air

Dimana :

W1 : Berat cawan

W2 : Berat cawan + tanah basah

W3 : Berat cawan + tanah basah

WN : Kadar air




Menentukan batas cair

Dimana :

LL : Batas Cair

WN : Kadar Air

Tg : 0,121

b. Batas Plastis

Didefinisikan sebagai kadar air, dinyatakan dalam persen, dimana tanah apabila

digulung sampai dengan diameter 0,125 in (3,2 mm) menjadi retak-retak. Batas

plastis merupakan batas terendah dari tingkat keplastisan suatu tanah. Cara

pengujiannya adalah sangat sederhana, yaitu dengan cara menggulung-gulung massa

tanah berukuran elipsoida dengan telapak tangan di atas kaca datar sampai massa

tanah tersebut berdiameter 0,125 in (3,2 mm) dan terdapat retak-retak sebesar

rambut.

Menghitung kadar air menggunakan rumus :

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)

c. Batas Susut

Suatu tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnyan secara perlahan-

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

mencapai suatu keseimbangan dimana penambahan kehilangan air tidak akan




menyebabkan perubahan volume. Kadar air, dinyatakan dalam persen, dimana

perubahan volume suatu massa tanah berhenti didefinisikan sebagai batas susut.

Dimana :

W1 : Berat Tanah Basah

W2 : Berat Tanah kering oven

V1 : Volume sampel tanah basah

V2 : Volume sampel tanah kering oven

Gambar alat casagrande

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

A. PERALATAN

1. Alat batas cair Casagrande yang terdiri dari :

a. Cawan batas cair

b. Alat pencoak (Groving Tool)

Pelat kaca

Spatula

Krus kadar air

Timbangan (ketelitian 0,01 gr)

Dissikator

Oven

B. BAHANBenda uji yang digunakan adalah benda uji dari tabung sampel yang didapatkan

dari pengeboran di lapangan.




IV. LANGKAH KERJAA. Batas Cair

1. Siapkan 4 buah krus kadar air.

2. Contoh tanah yang lolos saringan No.40 sebanyak 500 gr diaduk diatas pelat kaca, sambil ditambah aquadest, hingga benar-benar homogen.

3. Atur tinggi jatuh dari cawan batas cair 1 cm.

4. Masukkan contoh tanah 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, dati belakang ke muka, sehingga contoh tanah terbelah menjadi dua bagian.

6. Lakukan pengetukan dengan memutar engkol dari alat casagrande, hingga bagian tengah dari coakan menyatu sepanjang 0.5 inci (1,25 cm), hal ini dapat dikontrol dengan tangkai alat pencoak, dan catat 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 1,25 cm, maks. contoh tanah diaduk lagi sambil ditambahkan aquadest. Sebaliknya bila kurang dari jumlah ketukan yang diinginkan coakannya sudah menyatu 1,25 cm atau lebih, maks. contoh tanah didiamkan sebentar sehingga kadar airnya berkurang, kemudian diaduk kembali dan percobaan diulangi.

7. Ambil contoh pada bagian coakan yang menyatu tsb, dan ukur kadar airnya.

8. keluarkan contoh tanah dari cawan dan aduk kembali bersama-sama sisa contoh di atas pelat kaca sambil ditambahkan kadar airnya.

9. Lakukan lagi percobaan seperti di atas (langkah 4 s/d 7) sampai 4 kali, sehingga diperoleh jumlah ketukan pada masing- masing percobaan sbb:

- Percobaan I : antara 30 – 40 ketukan

- Percobaan II : antara 20 – 30 ketukan

- Percobaan III : antara 10 – 20 ketukan

10. Setelah kadar air dari masing-masing percobaan tersebut diketahui, maka data

tersebut diplot pada grafik semi logaritma dengan jumlah ketukan (N) sebagai absis

(x) dan kadar air () sebagai ordinat (y).




Catatan : - 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 (aquadest) sambil diaduk dan diamkan selama 24 jam

supaya kadar airnya merata.

- Bila contoh tanah mengandung sedikit butir kasar dapat langsung dilakukan 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 hingga benar-

benar homogen. Bila perlu ditambahkan kadar airnya.

2. Siapkan 2 buah krus kadar air.

3. Ambil sedikit contoh tanah, giling di telapak tangan hingga menjadi bulatan-

bulatan kira-kira sebesar kelereng, kemudian giling di atas pelat kaca sehingga

membentuk batangan-batangan kecil dengan diameter 3 mm.

4. Percobaan penggilingan dilakukan dengan seksama hingga diperoleh batangan-

batangan contoh tanah yang retak atau patah pada diameter tepat 3 mm.

5. Bila belum mencapai diameter 3 mm contoh sudah retak, maka contoh diremas

kembali sambil menambahkan sedikit air dan bila sudah lebih kecil dari 3 mm

contoh belum retak, contoh diremas kembali sambil dibiarkan kadar airnya

berkurang.

6. Setelah diperoleh contoh tanah yang retak/patah pada diameter tepat 3 mm, ukur

kadar airnya. Harga kadar tersebut adalah harga batas plastisnya

C. Batas Susut

1. Contoh tanah dicampur dengan air suling secukupnya dan diaduk sehingga

menyerupai pasta pada cawan persiapan, sehingga mudah diisikan ke dalam cawan




penyusutan (Shirnkage 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.

2. Cawan penyusut dibersihkan danbagian dalamnya dilapisi tipis dengan vaseline

(Grease) yang kental untuk mencegah melekatnya pada cawan. Contoh tanah yang

sudah berupa pasta tadi dimasukkan kedalam cawan penyusut kira-kira 1/3

volumenya dan tanah diletakan pada tengah-tengah cawan dan dibiarkan mengalir

ke pinggir dengan mengetuk-ngetuk cawan penyusut. Masukkan tanah sedikit demi

sedikit sambil cawan diketuk-ketuk samapi cawan penuh terisi pasta tanah dan

dibiarkan sampai melebur agar udara yang masih tersekap terbawa kepermukaan.

Tanah yang kelebihan dipermukaan cawan dipotong dengan Straight Edge. Semua

tanah melekat di luar cawan dibersihan.

3. Setelah rata dan permukaan luarnya bersih, timbang berat cawan beserta isinya

(W1). Pasta tanah dibiarkan mengering sebentar di udara sehingga warna pasta

berubah dari tua menjadi muda, lalu dimasukkan ke dalam oven (dikeringkan).

4. Setelah kering, timbang berat cawan berserta isinya (W2), dan timbang juga berat

cawan penyusut dalam keadaan kosong dan bersih (W3).

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

yang berlebihan dengan cara menekan kaca kuat-kuat di atas 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 ke dalam gelas yang penuh dengan air raksa, denga cara

sebagai berikut.

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

menekan Prong Plate (Plat kaca denga tiga buah kawat baja) di atas cawan

gelas.

b. Air raksa yang melekat diluar cawan dibersihkan.

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

yang lebih besar.

d. Letakkan tanah kering di atas air raksa pada cawan gelas.




e. Tekan hati-hati tanah kering ke dalam air raksa denga menggunakan Prong

Plate, sampai Prong Plate rata dengan bibir cawan. Perhatikan betul-betul

jangan sampai ada udara yang terbawa masuk ke dalam air raksa.

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

kering = Vs

7. Maka kadar air batas susut dapat dihitung sebagai berikut :

Kadar air : w=

W w

W s

×100 %

Dimana : Ww = (W2 – W3)

Ws = (W3 – W1)

Sehingga batas batas susut (Shrinkkage limit) :

SL = w - (V−V s

W s

×10−100 %)

V. DATA, PERHITUNGAN DAN GRAFIK

a. Perhitungan Batas Plastis

Percobaan I

Berat krus (W1) = 15.76 gram

Berat krus + tanah basah (W2) = 19.5 gram

Berat krus + tanah kering (W3) = 17.96 gram

Penyelesaian :

ω1 =

W 2−W 3

W 3−W 1

× 100% = 19 .5−17 . 9617 .96−15 . 76

× 100% = 70 %

sehingga diperoleh kadar air = 70 %




Percobaan II




Penyelesaian :

ω1 =

W 2−W 3

W 3−W 1

× 100 % = 18 .859−18 .1818 .18−15 .57

× 100 % =26 . 01%

sehingga diperoleh kadar air = 26.01 %

Rata-rata kadar air = 70+26 . 01

2 = 48.005 %

Maka nilai tersebut merupakan nilai dari Batas Plastis

(Plastic Limit)

b. Perhitungan Batas Cair

1. Untuk 9 ketukan




Penyelesaian :

ω1 =W 2−W 3

W 3−W 1

× 100 % = 24 .07−20 .3720 .37−15 . 66

× 100 % = 78 .55 %

2. Untuk 19 ketukan




Penyelesaian :

ω1 =W 2−W 3

W 3−W 1

× 100 % = 29 .7−23 . 5623 .56−15 . 68

× 100 % = 77 . 91 %




3. Untuk 32 ketukan




Penyelesaian :

ω1 =W 2−W 3

W 3−W 1

× 100 % = 28 .1−22. 7122 .71−15 .59

× 100 % = 75 . 71 %

4. Untuk 46 ketukan




Penyelesaian :

ω1 =W 2−W 3

W 3−W 1

× 100 % = 33 .67−26 . 1126 .11−15 .72

× 100 % = 72 . 76 %

5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

102030405060708090

100Grafik batas cair

Grafik batas cair

kada

r ai

r (%

)




PI = LL – PL = 77.81 – 48.005 = 29.805 %

Dimana : PI = Indeks Plastis

LL = Liquid Limit

PL = Plastis Limit

c. Perhitungan Batas Susut

Batas Susut (SL) Nilai Batas

Cawan I IIBerat Cawan (gr) 9.98 10.12

wn %Berat Cawab + Tnh Basah (gr) 38.09 31.59Berat Cawan + Tnh Kering (gr) 29.84 21.54

LL 76.81 %Berat Air (gr) 8.25 10.05Berat Tanah Kering (gr) 19.86 11.42

PL 48.005 %Kadar Air, w0 (%) 41.54 88Volume Awal (cm3) 14.05 13.92

SL 51.225 %Berat Air Raksa + Cawan (gr) 154.22 166.67Volume Akhir (cm3) 11.42 12.34

PI = LL-PL 29.805 %Batas Susut (SL) (%) 28.19 74.16Batas Susut Rata - rata (%) 51.225

IL %Pjg Contoh mula - mula, Lo (cm) 14 14Pjg Contoh Kering, L1 (cm) 13.4 12.3

Ic %Penyusutan lurus (LS), (Lo - L1)/Lo (%) 4.28 12.85

Jadi nilai dari Batas Susut (Shringkage Limit) yaitu : 51.225 %




VI. KESIMPULAN

1. Berdasarkan data dan perhitungan dari percobaan atterberg, maka diperoleh hasil

sebagai berikut :

Batas Cair (Liquid Limit) = 76.81 %

Batas Plastis (Plastis Limit) = 48.005 %

Indeks Plastis (IP) = 29.805 %

Batas Susut = 51.225 %

2. Dari hasil tersebut di dapat Liquid Limit (LL) > 50 %, hal ini dapat disimpulkan bahwa

tanah tersebut termasuk kepada tanah dengan plastis tinggi


atteberg limits

Documents