berat volume (fix)
DESCRIPTION
berat volime fixTRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-
mineral padat yang tidak tersedimentasikan (terikat secara kimia) satu dengan yang
lain dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpatikel padat) disertai
dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel
padat tersebut. Butiran-butiran mineral yang membentuk bagian padat dari tanah
merupakan hasil pelapukan dari batuan. Ukuran setiap butiran padat tersebut sangat
bervariasi dan sifat-sifat fisik butiran.
Dalam mekanika tanah kita mempelajari kelakuan kondisi tanah yang berbeda –
beda yang mana sering kita temukan di lingkungan sekitar kita. Tanah memiliki
banyak ragam bentuk fisik maupun komponennya tergantuung kondisi dan tempat
dimana tanah itu ditemukan. Keragaman ini menentuakn sifat tanah yang berbeda
antara satu dengan lainnya.
Butiran-butiran mineral yang membentuk bagian padat dari tanah merupakan hasil
pelapukan dari batuan. Ukuran dari setiap butiran padat tersebut sangat berfariasi
dan sifat-sifat fisik dari tanah banyak tergantung dari factor-faktor ukuran, bentuk,
dan komposisi kimia dari butiran. Untuk lebih jelasnya mengenai factor-faktor
tersebut , harus lebih dikenal terlebih dahulu tipe-tipe dasar dari batuan yang
membentuk kerak bumi , mineral-mineral yang membentuk batuan , dan proses
pelapukan.
Tanah terdiri dari tiga fase, yaitu butiran padat, air dan udara. Dan untuk
memisahkan antara tanah dengan air, di gunakan uji kadar air untuk menghilangkan
ainya, dimana tanah nantinya akan di oven selama 24 jam sehingga di dapat berat
tanah kering, dan kita dapat mengetahui berapa berat ainya.
Pada percobaan ini kita akan menentukan berat isi/bobot isi suatu sample tanah
dengan tujuan agar kita bisa mendapatkan berat berat isi tanah basah dan berat isi
tanah keringnya dan agar mahasiswa dapat menentukan berat isi/bobot isi suatu
tanah, dan mengukur sifat-sifat fisis tanah dan percobaan ini merupakan bagian dari
klasifikasi tanah.
1.2. Tujuan Percobaan
1. Mengetahui berat isi/berat volume suatu sampel tanah.
2. Mengetahui kadar air rata-rata suatu sampel tanah.
BAB II
DASAR TEORI
Struktur tanah didefinisikan sebagai susunan geometric butiran tanah. Diantara faktor –
faktor yang mempengaruhi struktur tanah adalah bentuk, ukuran, dan komposisi mineral
dan butiran tanah serta sifat dan komposisi dari air tanah. Secara umum, tanah dapat
dimasukkan kedalam dua kelompok yaitu: tanah tak berkohesi (cohesionless soil) dan
tanah kohesif (cohesive soil).
Partikel Tanah
Ukuran dari suatu partikel tanah adalah sangat beragam dengan variasi yang cukup besar.
Tanah umumnya dapat disebut sebagai kerikil(gravel), pasir(sand), lanau(silt), atau
lempung(clay)., tergantung pada ukuran partikel yang paling dominant dapa tanah
tersebut. Untuk menerangkan tentang tanah berdasarkan ukuran-ukuran partikelnya,
beberapa organisasi telah mengembangkan beberapa batasan-batasan ukuran golongan
jenis tanah. (soil separate size limits). Pada table di tunkukkan batasan-batasan ukuran
golongan jenis tanah yang telah di kembangkan oleh Massachussets Institute of
Technology (MIT), U.S Department of Agriculture (USDA), American Assosiation of
state highway and Transportation Official (AASHTO) dan oleh U.S Army Corps OF
Engineers dan U.S Bereau of reclamation yang kemudian menghasilkan apa yang disebut
sebagai Unified Soil Classification System (USCS).
Tabel Batasan-batasan ukuran golongan tanah
Nama Golongan Ukuran Butiran (mm)
Kerikil Pasir Lanau LempungMassachussets Institute of Technology (MIT) >2 2 - 0,06
0,06 - 0,002 < 0,002
U.S Department of Agriculture (USDA) >2 2 - 0,05
0,05 - 0,002 < 0,002
Assosiation of state highway and Transportation Official (AASHTO) 76,2 - 2 2 - 0,075
0,075 - 0,002 < 0,002
U.S Army Corps OF Engineers dan U.S Bereau of reclamation 76,2 - 4,75
4,75 - 0,075
Halus (yaitu lanau dan lempung) <0,0075
Kerikil (Gravels) adalah kepingan-kepingan dari batuan yang kadang-kadang juga
mengandung partikel-partikel mineral quartz, feldspar, dan mineral-mineral lainnya.
Pasir (sand) sebagian besar terdiri dari mineral quartz dan feldspar. Butiran dari mineral
lain mungkin juga masih ada pada golongan ini.
Lanau (Silts) sebagian besar merupakan fraksi mikroskopis (berukuran sangat kecil) dari
tanah yang terdiri dari butiran-butiran quartz yang sangat halus, dan sejumlah partikel
berbentuk lempengan-lempengan pipih yang merupakan pecahan dari mineral mika.
Lempung (clays) sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan submikroskopis
(tidak dapat dilihat dengan jelas bila hanya dengan mikroskop biasa) yang berbentuk
lempengan-lempengan pipih dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineral-mineral
lempung (clay minerals), dan mineral-mineral yang sangat halus lain.
Berat isi (Berat Volume)
Berat isi merupakan perbandingan antara berat tanah asli dengan volumenya.Sedangkan
angka pori adalah perbandingan volume pori dan volume butir.Sementara itu porositas
adalah perbandingan antara volume pori dengan volume total.Dan yang terakhir adalah
derajat kejenuhan yang merupakan perbandingan volume air dan volume pori (void) total
dan dinyatakan dalam persen.
Penentuan berat isi bertujuan untuk mendapatkan data yang digunakan sebagai bagian
dari klasifikasi tanah yang membantu dalam mengukur sifat fisis tanah. Selain itu besaran
yang diperoleh ini dapat digunakan untuk korelasi empiris dengan sifat-sifat teknis tanah.
Metode ini tidak dapat digunakan untuk tanah fraksi kasar
Penentuan Berat Isi/Bobot Isi
Percobaan kali ini dilakukan untuk mengukur berat isi dengan menggunakan uji ring
gama yaitu sejenis cincin yang terbuat dari besi atau sejenisnya yang tahan terhadap suhu
panas.Ruang lingkup dalam pencarian bobot isi tanah juga mencakup pencarian angka
pori (e),porositas (n),dan derajat kejenuhan (Sr).
Elemen tanah dengan volume V dan membuat hubungan volume – berat agregat tanah,
tiga fase yaitu: butiran padat, air dan udara). Jadi volume total contoh tanah yang
diselidiki dapat dinyatakan sebagai:
V = Vs + Vu = Vs + Vw + Va (1)
Dimana:
Vs = volume butiran padat
Vu = volume pori
Vw = volume air di dalam pori
Va = volume udara di dalam pori
Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka berat total dari contoh
tanah dapat dinyatakan sebagai:
W = Ws + Ww (2)
Dimana :
Ws = berat butiran padat
Ww = berat air
Berat isi (ɣ) ialah perbandingan antara berat tanah asli dengan volume tanah
tersebut. Hubungan volume yang umumnya dipakai untuk suatu elemen tanah adalah
angka pori (void ratio), porositas (porosity) dan derajat kejenuhan (degree of saturation).
Angka pori (e) merupakan perbandingan antara volume pori dengan volume pori.
(3)
dimana, e = angka pori (void ratio)
Porositas (n) merupakan perbandingan antara volume pori dengan
volume total.
(4)
Derajat kejenuhan (Sr) merupakan perbandingan volume air dan volume pori
(void) total yang dinyatakan dalam persen.
(5)
Hubungan angka pori dengan porositas :
(6)
Hubungan antara Berat Volume (Unit Weight), Angka Pori (Void Ratio), Kadar Air
(Moisture Content), dan Berat Spesifik.
WV
Tanah
Air Sifat Sifat – sifat
penting tanah untuk sebuah proyek
tergantung pada jenis atau fungsi
proyek. Sesuai dengan sifat –
sifatnya penting diketahui tipe
proyek yang dilaksanakan. Adapun
sifat – sifatnya antara lain:
Permeabilitas (Permeability)
Sifat ini untuk mengukur
atau menentukan
kemampuan tanah dilewati
air melalui pori – porinya.
Sifat ini penting dalam
konstruksi bendung tanah
urugan dan persoalan
drainase.
Konsolidasi (Consolidation)
Pada konsolidasi dihitung
dari perubahan isi pori
tanah akibat beban.
Sifat ini dipergunakan untuk
menghitung penurunan
bangunan.
Tegangan geser (Shear Strength)
Untuk menentukan
kemampuan tanahn
menahan tekanan – tekanan
tanpa mengalami
keruntuhan.
Sifat ini dibutuhkan dalam
perhitungan stabilitas
pondasi atau dasar yang
dibebani, stabilitas tanah
isian atau timbunan di
belakang bangunan penahan
tanah dan stabilitas
timbunan tanah.
Hubungan antara Berat Volume
(Unit Weight), Angka Pori (Void
Ratio), Kadar Air (Moisture
Content), dan Berat Spesifik.
– sifat penting tanah untuk
sebuah proyek tergantung pada
jenis atau fungsi proyek. Sesuai
dengan sifat – sifatnya penting
diketahui tipe proyek yang
dilaksanakan. Adapun sifat –
sifatnya antara lain:
Permeabilitas (Permeability)
Sifat ini untuk mengukur
atau menentukan
kemampuan tanah dilewati
air melalui pori – porinya.
Sifat ini penting dalam
konstruksi bendung tanah
urugan dan persoalan
drainase.
Konsolidasi (Consolidation)
Pada konsolidasi dihitung
dari perubahan isi pori
tanah akibat beban.
Sifat ini dipergunakan untuk
menghitung penurunan
bangunan.
Tegangan geser (Shear Strength)
Untuk menentukan
kemampuan tanahn
menahan tekanan – tekanan
tanpa mengalami
keruntuhan.
Sifat ini dibutuhkan dalam
perhitungan stabilitas
pondasi atau dasar yang
dibebani, stabilitas tanah
isian atau timbunan di
belakang bangunan penahan
tanah dan stabilitas
timbunan tanah.
Hubungan antara Berat Volume
(Unit Weight), Angka Pori (Void
Ratio), Kadar Air (Moisture
Content), dan Berat Spesifik.
Udara
Vw = w Gs
Vs=1
Vv= e
Ws= Gss
Ww= wGsw
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Penentuan Berat Isi/Bobot Isi
cincin uji (ring gamma)
pisau pemotong contoh tanah
mistar
timbangan dengan ketelitian 0,01 g
oven
sampel tanah
3.2 Prosedur Uji
Penentuan Berat Isi/Bobot Isi
Cincin uji harus dalam kondisi bersih, kemudian dengan mistar diukur diameter
dan tinggi cincin.
Ditimbang berat cincin uji tersebut (M1).
Cincin ditekan ke dalam tanah dan kemudian cincin dikeluarkan, dipotong
bagian permukaan tanah pada cincin tersebut dengan pisau, selanjutnya tanah
disekitar cincin dibersihkan dan permukaan tanah diratakan.
Cincin + contoh tanah ditimbang (M2), kemudian dimasukkan ke dalam oven
selama 24 jam dengan suhu >100oC.
Cincin + contoh tanah diambil dari oven kemudian ditimbang dan didapat berat
kering.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Hasil Uji
Ukuran Ring 4-2
Diameter Ring = 5,6 cm
Tinggi Ring = 2,8 cm
Volume Ring = ¼ π D2 t = ¼ π . 5,62 . 2,8 = 79,22 cm3
Ukuran Ring 2-1
Diameter Ring = 5,8 cm (ring 32)
Tinggi Ring = 2,8 cm (ring 32)
Volume Ring = ¼ π D2 t = ¼ π . 5,82 . 3 = 79,22 cm3
Nomor Ring 4-2 2-1
Volume dalam ring V cm3 68,93 34,46
Massa ring kosong M1 gr 70,0 70,3
Massa ring + tanah basah M2 Gr 199,8 199,4
Massa tanah basah M3=M2-M1 % 123,8 129,1
Kadar air W gr/cm3
Berat volume basah = M3/V gr/cm3 1,8 3,75
Berat volume kering = /(1+w) gr/cm3
Berat volume kering rerata gr/cm3
Cawan No. 2-1 17
Berat Cawan kosong M1 (gram) 12,6 12,7 Berat Cawan + Tanah Basah M2 (gram) 35,5 40,7 Berat Cawan + tanah kering M3 (gram) 31,1 35,2
Berat air A=M2- M3 4,4 5,5
Berat Tanah Kering B=M3-M1 18,5 22,5
Kadar Air (w) (A/B)x100% 23,78% 24,44%
Kadar air rata-rata (%) 24,11%
4.2. Prosedur Perhitungan
Ring
Volume =
= 79.22 cm3
Berat tanah padat (M) = (Berat ring + tanah) – (Berat ring)
= 223 - 71.6
= 151,4 gram
Berat Volume Tanah Basah
Cawan 13
Berat air (A) = M2 – M3 = 35,5 - 31,1 = 4,4 gram
Berat tanah kering (B) = M3-M1 = 31,1 - 12,6 = 18,5 gram
Kadar air (w) = (A/B)x100%
Cawan 17
Berat air (A) = M2 – M3 = 40,7 - 35,2 = 5,5 gram
Berat tanah kering (B) = M3-M1 = 35,2 - 12,7 = 22,5 gram
Kadar air (w) = (A/B)x100%
Jadi, kadar air rata-rata =
4.3. Pembahasan
Hal pertama yang dilakukan dalam penentuan berat isi yaitu diukur diameter
dan tinggi cincin uji (ring gamma) dengan menggunakan mistar. Kemudian didapat
ukuran diameter dan tinggi pada cincin yaitu 5.8 cm dan 3 cm. Dari data tersebut di
hitung volume ring dengan rumus :
Volume Ring = ¼ π D2 t.
Ditimbang berat cincin uji (M1) tersebut dan didapat beratnya sebesar 71,6
gram. Tanah dimasukkan kedalam cincin tersebut dan diratakan permukaannya.
Cincin + contoh tanah ditimbang (M2), dan didapat beratnya yaitu 151,4 gram.
Kemudian di hitung berat tanah padat dengan rumus M2-M1. Setelah itu kita dapat
menghitung berat volume tanah basahnya dengan rumus .
Berdasarkan hasil percobaan didapat berat volume tanah basah sebesar
1,911 gr/cm3. Setelah di dapat data dari ring, kemudian tanah didalam ring
dikeluarkan dan di bagi ke dalam 2 cawan. Masing-masing cawan kosong (M1) di
timbang terlebih dahulu kemudian ditimbang lagi setelah diisi dengan tanah (M2).
Lalu cawan tersebut di masukkan ke dalam oven selama 24 jam, kemudian
dikeluarkan dan ditimbang berat tanah keringnya (M3).
Selanjutnya masing-masing cawan di hitung berat airnya (A=M2- M3) dan
berat tanah kering (B=M3-M1). Dihitung persentase kadar air masing-masing
cawan dengan menggunakan rumus :
Kadar air (w) =(A/B)x100%
Kemudian setelah di dapat kadar air masing-masing cawan, hitung rata-rata
kadar air dengan cara (w1 + w2)/2. Dari hasil percobaan didapat kadar air rata-rata
(persen) sebesar 24,11%.
Faktor-faktor kesalahan yang mungkin terjadi dalam percobaan menentukan
berat volume kali ini adalah sebagai berikut :
Kesalahan dalam membaca timbangan, mungkin pada saat dilakukan
penimbangan timbangan belum di kalibrasi.
Kesalahan dalam membaca skala mistar sehingga hasil yang didapatpun kurang
akurat. Seharusnya dalam membaca harus tegak lurus dengan skala mistar.
Kesalahan dalam proses pemadatan tanah didalam cincin (ring
gamma).Biasanya tanah tidak terpadatkan secara sempurna didalam cincin
sehingga mempengaruhi berat dan diameter tanah sehingga secara tidak langsung
mempengaruhi hasil perhitungan berat isi tanah tersebut.
Pada saat pengambilan sampel tanah setelah pemanasan dalam oven biasanya
tidak sampai 24 jam dan berat dari tanah berkurang karena diakibatkan kesalahan
pada saat membawa sampel tersebut sehingga mengakibatkan beberapa butir
tanah terjatuh dan mengurangi berat dari tanah tersebut. Hal tersebut
mengakibatkan hasil yang didapat tidak terlalu akurat dan maksimal.
BAB 5
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, di dapat hasil berat isi/berat volume tanah
uji adalah
Kadar air rata-rata dari sampel tanah yang diuji kali ini adalah :
=
5.2 Saran
Agar mendapatkan nilai berat alat maupun bahan yang lebih baik dan
benar,sebaiknya praktikan lebih hati-hati dalam proses penimbangan. Sebelum alat
ditimbang (dalam keadaan kosong maupun terisi bahan),sebaiknya dipastikan
bagian luarnya bersih dari air maupun kotoran sehingga tidak mengurangi ketelitian
data penimbangan.
LAMPIRAN
SKETSA PELAKSANAAN PRAKTIKUM