laboratorium mekanika tanah & geologi ......laboratorium mekanika tanah dan geologi fakultas...

84
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS BRAWIJAYA MANUAL PROSEDUR PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH I

Upload: others

Post on 04-Aug-2021

29 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

i

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI

FAKULTAS TEKNIK - UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MANUAL PROSEDUR PRAKTIKUM

MEKANIKA TANAH I

Page 2: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

ii

Dosen Pengasuh Mata Kuliah:

1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT.

2. Ir Suroso, Dipl.HE, M.Eng

3. Dr. Ir. As'ad Munawir MT

4. Dr. rer. nat. Ir. Arief Rachmansyah

5. Dr. Ir. Harimurti MT

6. Eko Andi , ST, MT,PHD

Page 3: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

iii

TATA TERTIB PRAKTIKUM

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Tata Tertib Praktikum

Mekanika Tanah

1. Berpakaian rapi dan bersepatu

2. Dilarang merokok di dalam Laboratorium

3. Dilarang makan dan minum selama kegiatan di laboratorium

4. Praktikan bertanggung jawab atas alat-alat yang digunakannya

5. Praktikan bertanggung jawab atas kebersihan laboratorium

6. Praktikan dilarang meninggalkan kegiatan praktikum tanpa izin

Page 4: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

iv

MANUAL PROSEDUR

PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Revisi : ke. 9

Tanggal : Februari 2018

Disetujui Oleh : Kepala Laboratorium Mekanika Tanah dan Geologi

Tanggal: Tanggal: Tanggal:

Disahkan oleh: Disahkan oleh: Disahkan oleh:

PLP. Laboratorium

KKDK. Geoteknik

Kepala Laboratorium

Page 5: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

v

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah senantiasa Kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena

atas berkat rakhmat dan hidayah-Nyalah hingga kami dapat menyelesaikan penyusunan

“Buku Panduan Praktikum Mekanika Tanah dan Geoteknik” ini tepat pada waktunya.

Kami menyadari dalam penyusunan Buku Panduan ini masih terdapat banyak

kesalahan dan kekurangan, namun kami senantiasa berharap semoga apa yang telah

kami susun ini tetap mampu menjadi bahan referensi dan acuan dalam pelaksaan

praktikum maupun penelitian yang berkaitan dengan Mekanika Tanah dan Geologi

Teknik.

Melalui lembaran ini, tak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Eng. Alwafi Pujiraharjo, ST., MT., selaku Ketua Jurusan Sipil

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2. Dr. Ir. Harimurti, MT. selaku KKDK Geoteknik

3. Ir. Suroso, Dipl.HE, M.Eng.

4. Dr. Ir. As’ad Munawir, MT.

5. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST., MT.,

6. Dr. rer. nat. Ir. Arief Rachmansyah selaku dosen Geoteknik

7. Eko Andi Suryo, ST., MT., Ph.D. selaku Kepala Laboratorium Mekanika Tanah

dan Geologi

8. Ketut Sugiharto, ST., MT., selaku PLP (Laboratorium Mekanika Tanah )

9. Asisten Laboratorium Mekanika Tanah

10. Semua pihak yang telah memberikan dukungan hingga terselesaikannya Buku

Pedoman Pelaksanaan Praktikum Mekanika Tanah.

Semoga apa yang telah, sedang dan akan kita lakukan senantiasa mendapat

rakhmat dan petunjuk dariNya. Amin.Terima Kasih.

Malang, Februari 2018

Ka. Laboratorium Mekanika Tanah

dan Geologi

Eko Andi Suryo, ST., MT., Ph.D.

Page 6: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

vi

Daftar Isi

Kata Pengantar .................................................................................................. v

Daftar Isi ............................................................................................................ vi

PRAKTIKUM GEOLOGI

Pengenalan Mineral ....................... …………………………………………… 3

Pengenalan Batuan Beku ................................................................................... 13

Pengenalan Batuan Sedimen ............................................................................. 19

Pengenalan Batuan Metamorf ........................................................................... 30

Profil Tanah ........................................................................................................ 35

PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH

Hand Boring ~ Soil Sampling ... ……………………………………………… 37

Water Content ………………………………………………………………… 41

Density Test Dengan Drive Cylinder Methode ....... ………………………… 47

Spesific Gravity .. ……………………………………………………………… 52

Mechanical Grain Size .. ……………………………………………………… 57

Hydrometer ........................................................................................................ 60

Batas – Batas Atterberg

Plastic Limit ............................................................................................... 77

Liquid Limit ....... ………………………………………………………… 82

Shrinkage Limit …………………………………………………… .......... 87

Unconfined (Kuat Tekan Bebas) ...... ………………………………………… 92

Direct Shear ........................................................................................................ 98

Triaxial Compression Test UU . ……………………………………………… 102

Permiabilitas

Constant Head ............................................................................................. 109

Falling Head ............ ……………………………………………………… 114

Page 7: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

37

Percobaan Hand Boring Soil Sampling

Gambar 3. Percobaan pengambilan sampel menggunakan Hand Boring

Page 8: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

38

Percobaan Hand Boring Soil Sampling

a. Tujuan Percobaan

Untuk mendapatkan gambaran tanah berdasarkan jenis dan warna tanah

melalui pengamatan visual dan plastisitas dari gesekan dengan tangan. Pengambilan

contoh tanah untuk penyelidikan yang lebih teliti mengenai sifat-sifat lapisan tanah

ini tidak mengalami perubahan yang berarti dalam struktur, kadar air maupun

susunan kimianya.

b. Alat Dan Bahan

Mata bor (Auger)

Stang bor atau pipa bor (Rods)

Pengunci tabung sample (Stick Aparat)

Alat pemutar (Handle)

Kunci pipa

Kop pemukul

Tabung sampel, berupa tabung silinder yang panjangnya 30, 40, dan 50 cm

Ujungnya dari silinder berulis sedang yang lainnya meruncing

c. Langkah Percobaan

Pasang mata bor pada stang bor dan Handle bor pada bagian atas. Kemudian

pasang pula batang pemutar pada handle bor.

Pemboran dilakukan dengan keadaan batang bor harus selalu tegak lurus dengan

permukaan tanah dan dilakukan dengan arah putaran searah jarum jam.

Pada batang Handle bor dapat dilakukan penambahan beban (orang) agar mata

bor mudah melakukan penetrasi kedalam tanah.

Pengambilan sample dilakukan setiap kedalaman 20cm mulai dari tanah

permukaan, dengan cara mencabut bor tangan, apabila bor sukar untuk dicabut,

bor dapat diputar sambil diangkat tetap searah jarum jam, atau digali langsung

tanah sekitarnya. Sample tanah dapat langsung dianalisa di tempat. Lakukan

terus pengeboran dan pengambilan sample sampai kedalaman yang diperlukan.

d. Teori Praktikum

Dalam beberapa hal sering digunakan tripot (kaki tiga) dengan katrol dan tali

yang dipakai untuk mencabut kembali stang-stang augernya dari lubang bor

Bor tangan hanya dapat dilakukan dalam bahan-bahan yang cukup lunak

terutama dalam lempung (Soft Clay)

Adalah tidak mungkin untuk melakukan pemboran tangan dalam batuan lunak

(Soft Rock) atau dalam kerikil padat. Casing tidak bisa dipakai dalam pemboran

tangan, tapi dapat juga kalau dipandang perlu. Misalnya untuk pemboran dalam

bahan-bahan yang amat lunak atau bahan-bahan yang lepas, yang akan

mengalami keruntuhan bila tidak menggunakan casing, juga apabila muka air

tanah (Water Level) ditempat tersebut amat tinggi.

Page 9: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

39

Gb. IWAN BESAR Gb. IWAN KECIL

SPIRAL HELICAL

e. Macam – Macam Alat Bor Tangan

Page 10: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

40

TABUNG

PENGAMBILAN

CONTOH TANAH ASLI

Pengambilan Contoh Tanah Asli

Gambar 4. Pengambilan contoh tanah

Page 11: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

41

I. Format Tabel Praktikum Hand Boring

Lokasi : ………………………

Tanggal Praktikum : ………………………

Kelompok : ………………………

Asisten : ………………………

Kedalaman

(m) Kolom Tanah

Deskripsi

Warna Plastisitas Tekstur Jenis Tanah

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Page 12: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

42

Flowchart Percobaan Hand Boring Soil Sampling

Buat lubang dengan memutar mata bor sampai pada kedalam yang diperlukan. Mata bor

dicabut, tanah dikeluarkan untuk dideskripsikan dan diklasifikasikan secara manual

Ulangi pemboran sampai tercapai kedalaman maksimum yang dikehendaki

Casing diperlukan pada tanah yang tidak stabil, dimana lubang bor tidak dapat

terbuka pada pemboran di bawah permukaan air. Diameter casing harus lebih besar

daripada diameter luar mata bor yang dipakai

Jika menggunakan casing, maka casing harus dimasukkan pada kedalaman tertentu,

dengan tidak melebihi kedalaman sampel yang diambil

Ambil contoh tanah dengan menggunakan Shelby tube samplers (tabung) dengan

diameter 6.85 cm dengan jalan ditekan atau ditumbuk

Tabung kemudian diberi label yang mencantumkan lokasi, nomor boring, kedalaman

dan sebagainya

Tabung yang sudah terisi penuh dikeluarkan, pada kedua ujung tabung ini ditutup

dengan paraffin untuk menjaga kelembaban tidak berubah

Page 13: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

43

Percobaan Water Content

Gambar 5. Pengambilan sampel uji water content

Page 14: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

44

Percobaan Water Content

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui kadar air tanah, dimana kadar

air adalah perbandingan antara berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat

tanah tersebut dalam persen.

b. Alat Dan Bahan

Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (100 ±

5)ºC

Cawan kedap udara dan tidak berkarat, dengan ukuran cukup. Cawan dapat

terbuat dari logam, gelas atau alumunium

Neraca dengan ketelitian 0,001gram

Gambar 6. Timbangan Digital

Gambar 7. Oven Listrik

Page 15: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

45

Langkah Kerja

Sampel tanah ditempatkan pada cawan yang bersih yang telah diketahui

beratnya kemudian diukur berapa penambahan berat setelah ditambahkan

partikel sampel tanah

Sampel tanah kemudian dimasukkan ke dalam oven selama ± 6 jam sampai

keadaan sampel mencapai berat konstan

Setelah ± 6 jam dikeluarkan dari oven, ditimbang dan beratnya dicatat

d. Perhitungan

Kadar air yang dapat dihitung sebagai berikut :

Berat cawan + tanah ............................... W2 gram

Berat cawan + tanah kering .................... W3 gram

Berat cawan kosong ................................ W1 gram

Berat air .................................................. Wa = (W2 – W3) gram

Berat bahan kering .................................. Wt = (W3 – W1) gram

Kadar air ................................................. w = (W2 – W3)/(W3 – W1) x 100%

e. Dasar Teori

Istilah yang umum dipakai untuk hubungan berat adalah kadar air (water

content). Dimana kadar air adalah perbandingan antara berat air dan butiran padat

dari volume tanah yang diselidiki.

f. Form Tabel Data Percobaan Water Content

Lokasi : ………………………

Tanggal Praktikum : ………………………

Kelompok : ………………………

Asisten : ………………………

No. Cawan Satuan Rumus 1 2 3

1 Berat Cawan (W1) (gram)

2 Berat Cawan + Tanah Basah (W2) (gram)

3 Berat Cawan + Tanah Kering (W3) (gram)

4 Berat Air ( Wa) (gram) (W2 - W3)

5 Berat Tanah Kering (Wt) (gram) (W3 - W1)

6 Kadar Air (w) % (Wt

Wa)

7 Rata-Rata Kadar Air %

Page 16: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

46

Flowchart Percobaan Water Content

Benda uji yang mewakili tanah yang diperiksa ditempatkan di dalam

cawan yang bersih, kering, dan diketahui beratnya

Cawan dan isinya kemudian ditimbang dan beratnya dicatat

Tutup cawan dibuka dan cawan ditempatkan di oven atau pengering

lainnya paling sedikit 4 jam (untuk oven) atau sampai berat konstan

Cawan ditutup kemudian didinginkan

Setelah dingin ditimbang dan beratnya dicatat

Page 17: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

47

Percobaan Density Test Dengan Drive Cylinder Methode

a. Tujuan Percobaan

Untuk menentukan Density tanah di lapangan dengan cara Drive Cylinder

untuk tanah yang relatif Undisturbed dengan cara memasukkan Cylinder baja tipis

ke dalam tanah melalui Driving Head khusus.

Untuk test di permukaan tanah (kedalaman yang dangkal), kurang dari 1 meter

Untuk test yang kedalamannya lebih besar

Metode ini tidak dimaksudkan untuk sampel-sample tanah yang sangat keras,

yang tidak dapat ditusuk dengan Cylinder baja dan tidak untuk tanah-tanah yang

memiliki tingkat plastisitas rendah yang tidak bisa diambil dengan Cylinder.

Metode ini dilakukan di lapangan pada lubang-lubang bor atau test pit (galian)

pada kedalaman-kedalaman tertentu yang diinginkan.

b. Alat Dan Bahan

Gambar 8. Drive cylinder Gambar 9. Oven Listrik

Alat-alat yang digunakan dalam pengambilan sample di lapangan adalah :

Drive cylinder , diameter ± 2 – 2,5 (50 – 140 mm)

Ada dua jenis cylinder , yaitu :

Cylinder yang diberi nomer-nomer yang berbeda dan dengan cepat dapat

mudah diketahui sebelum ditimbang Ø3"

Z.½” - 3"

0.2"

Cylinder yang memakai drat digunakan untuk kedalaman yang lebih dari 1

meter Ø3"

½” Drat

ØZ.7/8"

Page 18: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

48

Menurut Hvorslev untuk Drive Cylinder harus memiliki harga area ratio sekitar

10 – 15 %, yang dihitung dengan persamaan :

A.R = 1002

22

xD

DD

i

ie

Keterangan :

A.R : Area ratio (%)

De : Diameter luar maksimum dari drive cylinder

Di : Diameter dalam maksimum dari drive cylinder

Drive Head

Untuk kedalaman kurang dari 1 meter Sliting Weight untuk menusukkan ke

dalam tanah lebih dari 1 meter, digunakan Hummer dengan Extension Drive

Rood untuk memasukkan Cylinder ke dalam tanah.

Straightedge

Terbuat dari baja dengan satu sisi tajam untuk memotong ujung sample pada

permukaan Cylinder.

Shovel

Seperti sekop, untuk menggali cylinder keluar setelah ditusukkan pada

kedalaman yang dangkal.

Anker tipe Iwan atau tipe Auger lainnya untuk membuat lubang sampai

kedalaman yang akan ditusuk dengan Cylinder.

Neraca kapasitas 1 kg dengan ketelitian 1.0 gram dan kapasitas 500 gram

dengan ketelitian 0.10 gram.

Alat pengering (Dry Oven)

Alat-alat bantu lainnya : sikat, katrol untuk Hummer, kaleng dengan tutupnya

untuk kadar air test dan sebuah sendok besar.

c. Langkah Kerja

Timbang dan ukur volume Cylinder

Sebelum test dimulai, tentukan dulu berat masing-masing Cylinder sampai

ketelitian 1 gram, dan volume Cylinder dengan ketelitian 0,01 inchi (0,254).

Untuk kedalaman test kurang dari 1 meter

Bersihkan semua partikel yang melekat pada tanah yang akan ditest

Buat lubang bor atau galian dengan skop pada tanah yang akan dijadikan

sampel

Ukur kedalaman permukaan tanah yang akan dites

Pasang Drive Rod pada Cylinder

Page 19: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

49

Cylinder ditekan dengan menginjak Drop Hummer

Buka Drive Head, gali Cylinder dengan sekop

Bersihkan kotoran yang melekat pada sampel, usahakan tanah tidak

mengalami guncangan atau hal-hal lain yang mengakibatkan kondisi tanah

menjadi terganggu

Timbang sampel dan Cylinder, keluarkan sampel dari dalam Cylinder, ambil

± 100 gram dari tengah-tengah sampel untuk tes kadar air

Untuk pengambilan sampel pada kedalaman lebih dari 1 meter

Buat lubang bor sampai pada lapisan yang akan dites

Bersihkan dasar lubang bor dari material yang jatuh dari mata bor dengan alat

pembersih

Sambungan Cylinder dengan Drive Head, masukkan Cylinder ke dalam

lubang bor, tumbukkan Hummer pada Cylinder melalui Drive Head

Hati-hati menumbuk agar tanah tidak tertekan

Sampel dipisahkan dari dasarnya dengan menggerakkan Rod dan Cylinder

Buka Drive Head, gali Cylinder dengan sekop

Bersihkan kotoran yang melekat pada sampel, usahakan tanah tidak

mengalami guncangan atau hal-hal lain yang mengakibatkan kondisi tanah

menjadi terganggu

Timbang sampel dan Cylinder, keluarkan sampel dari dalam Cylinder, ambil

± 100 gram dari tengah-tengah sampel untuk tes kadar air

d. Perhitungan

Perhitungan Kadar Air tanah :

Dimana :

W1 = Berat container + tanah basah

W2 = Berat container + tanah kering

W3 = Berat container

w = Kadar air

Perhitungan Berat Isi tanah :

Page 20: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

50

Perhitungan Dry Unit Weight :

d =

Dimana :

m = Berat isi tanah basah

d = Berat isi tanah kering

e. Form Tabel Data Percobaan Berat Isi, Isi Pori, Derajat Kejenuhan

Lokasi : ………………………

Tanggal Praktikum : ………………………

Kelompok : ………………………

Asisten : ………………………

No. Keterangan Satuan 1 2 3

Tinggi Ring cm

Diameter Ring (Tabung) cm

1 Berat Ring gr

2 Berat Ring + Tanah Basah gr

3 Berat Tanah Basah (2)- (1) gr

4 Volume Tanah (Volume Ring) cm³

5 Berat Isi Tanah (3) / (4) gr/cm³

6 Berat Ring + Tanah Kering gr

7 Berat Tanah Kering (6) - (1) gr

8 Berat Air (3)- (7) gr

9 Kadar Air (8) / (7) X 100% %

10 γd (7) / (4) gr/cm³

11 Spesific Gravity (Gs)

12 Volume Tanah Kering (7) / (Gs)

13 Isi Pori (4) - (12) cm³

14 Derajat Kejenuhan Sr = (8) /(13) X 100 % %

15 Porositas (13) / (4) X 100 % %

Page 21: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

51

Flowchart Percobaan Density Test (Drive Clynder Method)

Pengambilan Sampel Di Lapangan

Penimbangan Berat Sampel + Ring (Berat Tanah basah)

Sampel di oven Selama 24 Jam

Penimbangan Sampel + Ring (Berat Tanah Kering)

Catat Hasil Pengamatan

Page 22: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

52

Percobaan Specific Gravity (GS)

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan Spesific Grafity yang

mempunyai butiran lewat saringan No. 4 dengan menggunakan picnometer.

Spesific Grafity adalah perbandingan antara berat butir tanah dan berat air

suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu.

b. Alat Dan Bahan

Adapun alat-alat yang digunakan dalam pemeriksaan berat jenis butiran tanah

adalah :

Picnometer dengan kapasitas minimum 100 ml atau 50 ml

Neraca dengan ketelitian 0,01 gram

Thermometer ukuran 0º - 100º C dengan ketelitian pembacaan 1ºC

Saringan no. 80, no. 100 dan no. 200

Botol dan air suling

Kompor listrik

Gambar 10. Saringan Gambar 11. Picnometer

C. Langkah Kerja

Benda Uji Yang Dipersiapkan :

Tanah yang tertahan saringan no, 80, no. 100, dan no. 200.

Benda uji dalam keadaan kering oven dan diambil 20 gram untuk botol ukuran

50 gram untuk picnometer

Kalibrasi Labu Ukur :

Menimbang labu ukur dengan ketelitian 0,01 gram

Labu diisi dengan air sampai 2/3 bagian kemudian dididihkan

Ketika air dalam labu mendidih, tambahkan air dingin sampai labu terisi penuh

kemudian diangkat

Timbang labu dengan ketelitian 0,01 gram

Ukur suhu dengan thermometer suhu

Ulangi langkah-langkah di atas sampai suhu mencapai 300C

Kemudian dari data yang ada dibuat grafik kalibrasi labu ukur

Page 23: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

53

Pengukuran Berat Jenis :

Siapkan labu yang sudah dikalibrasi.

Siapkan sampel tanah kering 20 gram lolos saringan no, 80, no. 100, dan no.

200.

Masukkan sampel tanah ke dalam labu ukur dan tambahkan air sampai 2/3

bagian dan dididihkan tanpa tutup.

Setelah mendidih, angkat picnometer.

Tambahkan air sampai penuh kemudian ditimbang.

Ukur suhu labu tersebut dengan menggunakan thermometer suhu.

Ulangi langkah di atas sampai suhu di thermometer suhu mencapai 300C

d. Perhitungan

Perhitungan Spesific Gravity Tanah :

Gs =

Keterangan :

Gs = specific gravity

Ws = berat tanah kering (gram)

W1 = berat labu + air + tanah (gram)

W2 = berat labu + air (gram)

e. Teori Specific Gravity

Harga berat specific butiran tanah (bagian padat) sering dibutuhkan dalam

bermacam-macam keperluan perhitungan dalam mekanika tanah. Harga-harga

tersebut dapat ditentukan dengan akurat di laboratorium. Sebagian besar mineral

yang menjadi penyusun tanah berkisar antara 2,6 dan 2,9 . Berat spesifik dari bagian

padat tanah pasir yang berwarna terang , umumnya sebagian besar terdiri dari

quartz, dapat diperkirakan sebesar 2,65 . Untuk tanah berlempung atau berlanau,

harga tersebut berkisar antara 2,6 – 2,9.

t = Gs x w

Keterangan :

t = berat isi / berat satuan (unit weight) tanah

w = berat isi / berat satuan (unit weight) air

Page 24: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

54

f. Form Data Percobaan Spesific Gravity

Lokasi : ………………………

Tanggal Praktikum : ………………………

Kelompok : ………………………

Asisten : ………………………

a. Tabel kalibrasi labu ukur (picnometer)

No. Pemeriksaan 1 2 3 4 5 6 7 8

Temperatur (οC)

Berat labu ukur + air (gram)

b. Tabel data percobaan Spesific Gravity

No.

1 2 3

Berat labu ukur

+ air + tanah

(gram)

Temp.

(◦C)

Berat labu ukur

+ air + tanah

(gram)

Temp.

(◦C)

Berat labu ukur

+ air + tanah

(gram)

Temp.

(◦C)

b. Tabel perhitungan Spesific Gravity

Labu Ukur Satuan 1 2 3

Berat Tanah Kering (Ws) (gram)

Berat Labu Ukur + Air + Tanah (W1) (gram)

Suhu (ºC) (ºc)

Berat Labu Ukur + Air (W2) (gram)

Spesific Gravity (Gs)

Rata- Rata Gs

Page 25: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

55

Flowchart Percobaan Kalibrasi Alat Specific Gravity

Timbang labu ukur kap 100 ml + tutup dengan ketelitian 0.01 gram

Isi air 2/3 bagian kemudian didihkan.

Setelah mendidih tambahkan air sampai penuh terus diangkat

Tambahkan air sampai penuh terus di tutup dan

bersihkan yang menempel di labu tersebut

Timbang labu dengan ketelitian 0.01 gram

Ukur labu tersebut dengan menggunakan termometer

suhu.

Ulangi dua langka diatas beberapa kali sampai mendapat

suhu terendah

Page 26: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

56

Flowchart Percobaan Specific Gravity

Siapkan labu yang sudah dikalibrasi

Siapkan sampel tanah kering 15 – 20 gram lolos saringan no. 9 / no. 10

Masukan sampel ke dalam labu ukur tambahkan air sampai setengah

bagian dan didihkan

Setelah mendidih tambahkan air pelan-pelan kemudian angkat

(perhatian saat mendidih, tutup jangan di pasang)

Tambahkan air sampai penuh, tutup kemnudian timbang

Ukur suhu labu tersebut dengan menggunakan termometer suhu

Ulangi dua langka di atas paad suhu termometer suhu di intervalkan kalibrasi

labu ukur

Page 27: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

57

Percobaan Analisa Ayakan (Mechanical Grain Size)

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi)

agregat halus dan agregat kasar dengan menggunakan saringan.

b. Alat Dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam analisis butiran dengan metode mekanis

adalah :

Timbangan neraca dengan ketelitian 0,2 % dari berat benda uji

Satu set saringan (standar ASTM)

Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ±

5)ºC

Alat pemisah contoh tanah

Kuas, sendok, dan alat-alat lainnya

Gambar 10. Saringan Gambar 11. Picnometer

c. Langkah Kerja

Benda uji yang berupa campuran butiran tanah kasar dan halus dimasukkan

dalam oven dengan suhu tertentu

Benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu (110 ± 5)°C sampai berat

tetap

Saringan disusun dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas

Hitung prosentase berat benda uji yang tertahan di atas masing – masing

saringan terhadap berat total benda uji.

d. Perhitungan

% Komulatif Tertahan =

% Komulatif Lolos Saringan = 100% - % Komulatif Jumlah Tertahan

Page 28: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

58

e. Teori Analisa Mekanis Tanah

Analisa mekanis tanah adalah penentuan variasi ukuran partikel-partikel yang

ada pada tanah. Variasi tersebut dinyatakan dalam presentase dari berat kering total .

Analisa ayakan adalah mengayak dan menggetarkan contoh tanah melalui satu set

ayakan dimana lubang-lubang ayakan tersebut makin kecil secara berurutan. Untuk

standard ayakan amerika serikat, nomor ayakan dan lubang diberikan pada tabel

dibawah ini

Ayakan

no.

Diameter

(mm)

Ayakan

no.

Diameter

(mm)

4 4,750 60 0,25

6 3,350 80 0,18

8 2,360 100 0,15

10 2,000 140 0,106

16 1,180 170 0,088

20 0,850 200 0,075

30 0,600 270 0,053

40 0,425 Pan

50 0,300

f. Form Data Percobaan Sieve Analysis (Analisa Ayakan)

Lokasi : ................................................

Tanggal Praktikum : ................................................

Kelompok : .................................................

Asisten : ..................................................

saringan

berat

tertahan

saringan

jumlah

berat

tertahan

%

komulatif

berat

tertahan

% komulatif

berat lolos

saringan diameter

(mm) No (gram) (gram)

4,75 4

2,0 10

0,84 20

0,42 40

0,30 50

0.18 80

0,15 100

0,075 200

Pan

*Contoh grafik di percobaan Hydrometer

Page 29: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

59

Flowchart Percobaan Analisa Ayakan (Mechanical Grain Size)

Benda uji berupa butiran tanah kasar dan halus dimasukan

dalam oven dengan suhu tertentu

Benda uji di kering dalam oven dengan suhu (110 ± 5)oC

sampai berat tetap

Saringan disusun dengan ukuran saringan paling besar

ditemptkan paling atas

Timbang berat tanah yang tertinggal dalam saringan dan

catat dalam tabel

Hitung prosentase komulatif sampel yang tertahan dalam

masing-masing saringan terhadap total sampel

Page 30: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

60

Percobaan Hydrometer

Gambar 12. Percobaan Hydrometer

Page 31: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

61

Percobaan Hydrometer

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui pembagian butir (gradasi)

agregat halus dan agregat kasar dengan menggunakan metode Hydrometer

b. Alat Dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam percobaan analisa butiran dengan

menggunakan metode Hydrometer adalah :

a. Hydrometer dengan skala konsentrasi ( 5 – 60 gram per liter)

b. Tabung-tabung gelas ukuran kapasitas 1000 ml. Dengan diameter ± 6,5 cm

c. Thermometer 0 – 50º C dengan ketelitian 0,1º C

d. Pengaduk mekanis dan mangkuk Disperse (Mechanical Stirrer)

e. Saringan-saringan standar ASTM

f. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram

g. Oven yang dilengkapi dengan pengaturan suhu untuk memanasi sampai (110 ±

5)º C

h. Tabung-tabung ukuran 50 ml dan 100 ml

i. Batang pengaduk dari gelas

j. Stopwatch

Gambar 13. Mixer listrik

c. Langkah Kerja

Sampel tanah ditumbuk, kemudian diayak hingga lolos saringan no.200, sample

yang lolos saringan no.200 diambil sebanyak 50 gram kemudian dicampur

dengan 100 ml larutan NaOH 10% kemudian didiamkan selama 24 jam.

Setelah direndam selama 24 jam, campuran ditambah larutan H2O2 3%

kemudian dimixer selama 15 menit.

Sambil menunggu larutan di mixer , dilakukan koreksi pembacaan Hydrometer,

yaitu Koreksi Meniscus dan Zero Correction, dengan cara :

Page 32: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

62

- Isi tabung gelas dengan air suling sebanyak 1000 ml

- Masukkan hydrometer dalam tabung gelas tersebut lalu dilakukan

pembacaan pada ujung permukaan air yang menempel pada permukaan

hydrometer

- Pembacaan tersebut dinamakan Zero Correction, dengan ketentuan bila

di atas angka 0 (nol) berharga negatif dan bila di bawah angka 0 (nol)

berharga positif

- Koreksi Meniscus diperoleh dengan cara pembacaan permukaan air yang

mendatar dikurangi Zero Correction

Setelah di mixer larutan dicampur air sampai 1000 ml dan masukkan dalam

tabung gelas

Tutup rapat-rapat mulut tabung dengan telapak tangan dan kocoklah dengan

mendatar sampai tercampur

Setelah dikocok letakkan tabung gelas ditempat yang datar kemudian masukkan

Hydrometer

Biarkan Hydrometer terapung bebas dan tekanlah stopwatch

Catatlah angka skala pada Hydrometer pada rentang waktu ½, 1, dan 2 menit

dan ukur suhunya

Sesudah pembacaan di menit kedua, angkatlah Hydrometer dan cuci dengan

menggunakan air kemudian kocok kembali larutan dalam tabung

Masukkan kembali Hydrometer dengan hati-hati ke dalam tabung dan lakukan

pembacaan pada saat 15, 30, 60, 120 dan 1440 menit.

d. Teori Hydrometer

Analisa hydrometer didasarkan pada prinsip sedimentasi (pengendapan)

butir-butir tanah dalam air . Bila suatu contoh tanah dilarutkan dalam air, partikel-

partikel tanah akan mengendap dengan kecepatan yang berbeda-beda tergantung

pada bentuk, ukuran, dan beratnya.

Di dalam laboratorium, pengujian hydrometer dilakukan dalam silinder

pengendap yang terbuat dari gelas dan memakai 50 gram contoh tanah yang kering

oven dan lolos ayakan 200. Kemudian dicampurkan dengan larutan pendispersi

(pengendap)sesuai dengan kepekatan yang ada.

e. Perhitungan

Perhitungan analisa saringan dapat dilakukan seperti dalam cara pemeriksaan

analisa saringan agregat halus dan kasar

Dari pembacaan Rh tentukan diameter dengan menggunakan nomogram

terlampir. Untuk ini nilai pembacaan Th harus dituliskan disamping skala Rh

pada nomogram terlampir

Hitung diameter prosen dari berat butiran yang lebih kecil dari diameter (D) dari

rumus-rumus berikut :

Untuk hidrometer dengan pembacaan 5 – 10 gram/liter

P =

Page 33: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

63

Untuk Hydrometer dengan pembacaan berat jenis 0.995 – 1.038

P =

K = Koreksi Suhu

a = Faktor Kalibrasi

Rumus-rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Rc = Ra – Zc + Ct

Dimana : Rc = Bacaan hidrometer terkoreksi.

Ra = Bacaan hidrometer saat pengujian.

Zc = Koreksi terhadap nol hidrometer.

Ct = Koreksi terhadap temperatur (lihat tabel 2).

2. % lolos = %100.

Ws

aRc

Dimana : Rc = Bacaan hidrometer terkoreksi.

a = Koreksi terhadap Gs (lihat tabel 1).

Ws = Berat benda uji kering.

3. R = Ra + 1

Dimana : R = Bacaan hidrometer hanya terkoreksi oleh meniskus.

Ra = Bacaan hidrometer saat pengujian

4. t

Lv

dimana : L = Jarak yang ditempuh butiran (lihat tabel 4).

v = Kecepatan butiran mengendap.

t = Waktu pengamatan.

5. t

LD x K

Dimana :

D = diameter butiran.

K = Besaran yang tergantung pada kekentalan air dan Gs (lihat tabel 3).

L = Jarak yang ditempuh butiran.

t = Waktu pengamatan.

Page 34: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

64

Tabel 1

Koreksi ( a ) terhadap berat jenis ( Gs )

Berat jenis

tanah

Faktor

koreksi

(Gs) ( a )

2.85 0.96

2.8 0.97

2.75 0.98

2.7 0.99

2.65 1.00

2.6 1.01

2.55 1.02

2.5 1.04

Tabel 2

Koreksi ( Ct ) terhadap temperatur

Temperatur Ct

( °C )

15 -1.10

16 -0.90

17 -0.70

18 -0.50

19 -0.30

20 0.00

21 0.20

22 0.40

23 0.70

24 1.00

25 1.30

26 1.65

27 2.00

28 2.50

29 3.05

30 3.80

Tabel 3

Nilai K pada persamaan t

LD x K

Temp

°C

Berat Jenis Tanah ( Gs )

2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 2.80 2.85

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

0.0151

0.0149

0.0148

0.0145

0.0143

0.0141

0.0140

0.0138

0.0137

0.0135

0.0133

0.0132

0.0130

0.0129

0.0128

0.0148

0.0146

0.0144

0.0143

0.0141

0.0139

0.0137

0.0136

0.0134

0.0133

0.0131

0.0130

0.0128

0.0127

0.0126

0.0146

0.0144

0.0142

0.0140

0.0139

0.0137

0.0135

0.0134

0.0132

.0.0131

0.0129

0.0128

0.0126

0.0125

0.0124

0.0144

0.0142

0.0140

0.0138

0.0137

0.0135

0.0133

0.1320

0.0130

0.0129

0.0127

0.0126

0.0124

0.0123

0.0122

0.0141

0.0140

0.0138

0.1360

0.0134

0.0133

0.0131

0.0130

0.0128

0.0127

0.0125

0.0124

0.0123

0.0121

0.0120

0.0139

0.0138

0.0136

0.0134

0.1330

0.1310

0.0129

0.0128

0.0126

0.0125

0.0124

0.0122

0.0121

0.0120

0.118

0.0137

0.0136

0.0134

0.0132

0.0132

0.0129

0.0128

0.0126

0.0125

0.0123

0.0122

0.0120

0.0119

0.0118

0.017

0.0138

0.0134

0.0132

0.0131

0.0129

0.0127

0.0126

0.0124

0.0123

0.0122

0.0120

0.0119

0.0117

0.0116

0.0115

Page 35: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

65

Tabel 4

Nilai L ( Effective Depth ) untuk Hydrometer tipe 152H

Bacaan

hydrometer

terkoreksi

oleh Menikus

(R)

Effective

Depth

( L )

Bacaan

hydrometer

terkoreksi oleh

Menikus

( R )

Effective

Depth

( L )

Bacaan

hydrometer

terkoreksi oleh

Menikus

(R)

Effective

Depth

(L)

0 16.3 21 12.9 42 9.4

1 16.1 22 12.7 43 9.2

2 16.0 23 12.5 44 9.1

3 158 24 12.4 45 8.9

4 15.6 25 12.2 46 8.8

5 15.5 26 12.0 47 8.6

6 15.3 27 11.9 48 8.4

7 15.2 28 11.7 49 8.3

8 15.0 29 11.5 50 8.1

9 14.8 30 11.4 51 7.9

10 14.7 31 11.2 52 7.8

11 14.5 32 11.1 53 7.4

12 14.3 33 10.9 54 7.3

13 14.2 34 10.7 55 7.1

14 14.0 35 10.5 56 7.0

15 13.8 36 10.4 57 6.8

16 13.7 37 10.2 58 6.6

17 13.5 38 10.1 59 6.5

18 13.3 39 9.9

19 13.2 40 9.7

20 13.0 41 9.6

f. Form Data Percobaan Kalibrasi Hydrometer

Gambar : Dimensi dan istilah-istilah Hydrometer

Page 36: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

66

Diameter tabung (Jar) D = ............ cm

Luas penampang tabung (A) = ............ cm2

Volume air sebelum penambahan Hydrometer (V1) = ............ cm3

Volume air setelah penambahan Hydrometer (V2) = ............ cm3

Volume Hydrometer (Vh = V2 + V1) = ............ cm3

Kenaikan permukaan air akibat penambahan Hyd. = ............ cm

L (Zr) = Kedalaman efektif Hydrometer

= Li – L/2

= (H + H1 + Δh ) - √H/2aj

L2 = Panjang kepala Hydrometer = cm

Rh Li H1 L/2

Vh/2aj R

L(Zr) (Li-L/2)

cm cm cm 1000(RhxK-1) cm

g. Form Data Percobaan Hydrometer

Lokasi : ....................................................

Tanggal Praktikum : ....................................................

Kelompok : ....................................................

Asisten : ....................................................

Data Analisa Ayakan :

saringan tertahan

saringan

jumlah

tertahan %

komulatif

tertahan

%

komulatif

lolos

saringan

diameter

(mm) No (gram) (gram)

4,75 4

2 10

0,84 20

0,42 40

0,30 60

0,15 100

0,075 200

Pan

Page 37: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT
Page 38: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

74

Data pengujian Hydrometer :

Tipe Hidrometer : ................. Koreksil nol Hydrometer : .................

GS tanah : ................. Koreksi Meniskus : .................

Berat sampel : .................

Waktu Temperatur Bacaan Bacaan Prosentase Terkoreksi Effektive V = L/t

Nilai Diameter

Hidrometer Terkoreksi Lolos menikus Depth K Butiran

(t) (Ra) (Rc) (R) (L) (D)

(menit) °C (%) (mm)

0

0.5

1

2

15

30

60

120

1440

Catatan :

*Merupakan prosentasi komulatif lolos terhadap seluruh sampel merupakan “Prosentase (%) lolos pada analisa Hydrometer

dikalikan prosentase (%) lolos saringan No. 200 pada analisa saringan”.

Page 39: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

75

h. Grafik Data Percobaan Hydrometer

Keterangan :

Grafik analisa Hydrometer ini merupakan gabungan analisa ayakan dan analisa

Hydrometer.

Page 40: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

76

Flowchart Percobaan Hydrometer

Tanah sisa saringan disaring dengan saringan No. 200

Ambil hasil saringan 50 gram lalu larutkan dalam

sodium silikat selama 24 jam

Aduk dengan mixer sampai butiran merata

Kocok larutan dengan tangan lalu bolak balik hingga

larutan dianggap cukup homogen

Diamkan larutan, pada saat tertentu baca hydrometer

dan termometer

Page 41: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

77

Percobaan Plastic Limit

Gambar 13. Percobaan plastik limit

Page 42: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

78

Percobaan Batas Plastis (Plastic Limit)

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air suatu tanah pada

keadaan batas plastis. Batas plastis adalah kadar air minimum dimana suatu tanah

masih dalam keadaan plastis.

b. Alat Dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam pemeriksaan Plastic Limit adalah :

Plat kaca 45 x 45 x 0,9 cm

Sendok dempul panjang 12,5 cm

Neraca dengan ketelitian 0,01 gram

Cawan untuk menentukan kadar air

Botol tempat air

Air

Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu sampai (110 ± 5)º C

Gambar 14. Alat uji plastic limit

Page 43: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

79

c. Langkah Kerja

Letakkan 100 gram benda uji yang sudah dipersiapkan di dalam sebuah wadah

Aduklah benda uji tersebut sambil menambahkan air sedikit demi sedikit sampai

kadar air merata

Setelah contoh menjadi campuran yang rata, buat bola-bola tanah dari benda uji

itu seberat 8 gram, kemudian bola-bola tanah itu di giling-giling di atas plat

kaca. Penggilingan dilakukan dengan telapak tangan sampai membentuk batang

dengan diameter ± 3 mm.

Jika pada saat penggilingan ternyata sebelum benda uji mencapai diameter ± 3

mm sudah retak, maka benda uji disatukan kembali, kemudian ditambah sedikit

air dan diaduk sampai merata. Setelah itu, buat bola-bola lagi dan lakukan

kembali penggilingan hingga mencapai diameter ± 3 mm.

Jika ternyata penggilingan bola-bola itu bisa mencapai diameter lebih dari 3 mm

tanpa menunjukkan retakan-retakan, maka contoh tanah perlu dibiarkan

beberapa menit di udara agar kadar airnya berkurang sedikit.

Pengadukan dan penggilingan diulangi terus sampai retakan-retakan itu terjadi

tepat pada saat pilinan mempunyai diameter ± 3 mm.

d. Perhitungan

Menentukan kadar air rata-rata (WC) sebagai harga batas plastis:

Kadar air pada batas plastis (plastic limit water content):

Berat air = (berat cawan+ tanah basah) – (berat cawan + tanah

kering)

Berat tanah kering = (berat cawan + tanah kering) – berat cawan

Perhitungan Kadar Air = wp =

e. Teori Plastic Limit

Batas plastis didefinisikan sebagai kadar air, dinyatakan dalam persen, dimana

tanah apabila digulung sampai dengan diameter 1/8” (3,2 mm) menjadi retak-retak.

Batas plastis merupakn batas terendah dari tingkat keplastisan suatu tanah.

Page 44: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

80

f. Form Data Percobaan Plastic Limit

Lokasi : ...................................................

Tanggal Praktikum : ...................................................

Kelompok : ...................................................

Asisten : ...................................................

Batas Plastis

Nomor Cawan 1 2 3

Berat cawan (gram)

Berat cawan + tanah basah (gram)

Berat cawan + tanah kering (gram)

Berat air (gram )

Berat tanah kering (gram)

Kadar air (%)

Page 45: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

81

Flowchart Percobaan Batas Plastis (Plastic Limit)

Buat bola-bola tanah dari benda uji seberat 8 gram, kemudian digeleng-

gelengkan di atas plat kaca dengan telapak tangan dengan kecepatan 80-90

gelangan per menit

Penggelengan dilakukan terus hingga benda uji membentuk batang dengan

diameter 3 mm. jika benda uji sudah retak sebelum itu maka satukan

kembali ditambah air sedikit lalu diaduk sampai merata. Jika penggelengan

bola lebih kecil dari 3 mm tanpa menunjukkan keretakan, maka benda uji

perlu dibiarkan beberapa saat di udara agar kadar airnya berkurang

Letakan benda uji di atas plat kaca, aduk hingga kadar air merata

Pengadukan dan penggelengan diulangi terus hingga

retakan-retakan itu terjadi tepat pada saat gelengan

mempunyai diameter 3 mm

Periksa kadar air tanah diatas, pemeriksaan

dilakukan ganda benda ujiuntuk perbedaan kadar

air 5% (maksimum)

Page 46: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

82

Percobaan Batas Cair (Liquid Limit)

Gambar 15. Percobaan Liquid Limit dengan alat Cassagrande

Page 47: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

83

Percobaan Batas Cair (Liquid Limit)

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dilakukan untuk menentukan kadar air suatu tanah pada

keadaan batas cair. Batas cair adalah kadar air batas dimana suatu tanah berubah

dari keadaan cair menjadi keadaan plastis.

b. Alat Dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam pemeriksaan batas cair (Liquid Limit)

adalah:

Alat batas cair standard

Alat pembuat alur (Groofing Tool)

Sendok dempul

Neraca dengan ketelitian 0,01 gram

Air

Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu sampai ( 110 ± 5)ºC

Gambar 16. Alat uji liquid Limit (cassagrande)

Page 48: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

84

c. Langkah Kerja

a) Aduk benda uji sebanyak 100 ml dengan menggunakan spatula, dan tambahkan

air sambil diaduk hingga tanah menjadi homogen.

b) Setelah merata, letakkan sebagian benda uji diatas mangkuk batas cair, dan

ratakan permukaan hingga bagian paling tebal sekitar 1cm.

c) Buat alur dengan membagi 2 tanah sample tersebut dengan Grooving Tools.

d) Putar tuas alat dengan kecepatan jatuhan mangkuk 2 putaran perdetik

e) Lakukan putaran terus hingga belahan sample besinggungan sepanjang 1.25 cm

dan catat jumlah ketukannya.

f) Ulangi pekerjaan c dan e beberapa kali hingga didapat jumlah ketukan yang

sama.

g) Kembalikan lagi sampel uji, dan buat adonan baru dengan merubah kadar airnya

hingga dapat perbedaan jumlah pukulan sebesar 8 sampai 10 pukulan

d. Teori liquid limit

Untuk mengatur kadar air tanah yang bersangkutan agar memenuhi

persyaratan sangatlah sulit. Oleh karena itu, akan lebih baik jika 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 15-35.

Hubungan antara kadar air dan Log N dapat dianggap sebagai suatu garis

lurus. Garis lurus tersebut dapat dinamakan sebagai kurva aliran (Flow Curve)

Kadar air yang bersesuaian dengan N=25, yang ditentukan dari kurva aliran

adalah batas cair tanah yang bersangkutan . Sedangkan kemiringan garis aliran

(Flow Line) didefinisikan sebagai indeks aliran.

Page 49: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

85

e. Form Data Percobaan Liquid Limit

Lokasi : ....................

Tanggal Praktikum : ....................

Kelompok : ....................

Asisten : ....................

Batas Cair (LL)

Banyaknya Pukulan Satuan

Nomor Cawan 1 2 3 4

Berat cawan gram

Berat cawan + tanah basah gram

Berat cawan + tanah kering gram

Berat air gram

Berat tanah kering gram

Kadar air %

f. Grafik Semilog Percobaan Liquid Limit

Page 50: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

86

Flowchart Percobaan Liquid Limit

Tanah dicampur air

Ratakan di atterberg setebal 8 mm

Garuk dengan grooving tool casagrande

Mangkuk atterberg di putar antara 10 – 40 kali

Putar hingga tanah menutup lagi sepanjang 1.5 cm

Ulang percobaan di atas dengan sampel berbeda

Hasil percobaan di timbang dan catat beratnya

Oven selama 24 jam, timbang kembali hasil oven dan

catat

Page 51: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

87

Percobaan Shrinkage Limit

Gambar 20. Percobaan Shrinkage Limit

Page 52: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

88

Percobaan Batas Susut (Shrinkage Limit)

a. Tujuan Percobaan

Mencari kadar air tanah dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanah

setelah dioven, dimana pengurangan kadar air tidak akan menyebabkan

pengurangan volume massa tanah, tetapi penambahan kadar air tanah akan

menyebabkan penambahan volume massa tanah.

b. Alat Dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

Evaporating Disk, porcelain ± 4,5”

Spatula (sudip/sendok) ; panjang ± 3”; lebar ¾”

Shrinkage Disk, dasar rata, dari porcelain atau monel ±1; ¾”, tinggi ± ½”

Straight Edge, ± panjang 12”

Glass, cup, permukaan rata ± 2”, tinggi ±1”

Glass Plate (Prong Plate)

Graduate Cylinder, 25 ml, tiap garis pembacaan ukuran volume : 0,2 ml

Balance, ketelitian 0,1 gram

Mercury (air raksa)

Gambar 21. Alat dan Bahan Percobaan Shrinkage Limit

Page 53: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

89

c. Langkah Kerja

Menimbang berat Shringkage Disk

Mengisi Shringkage Disk dengan air raksa untuk menentukan volume tanah

basah

Sampel tanah yang digunakan diambil dari percobaan Liquid Limit dengan nilai

N (jumlah ketukan) mendekati 25 ketukan.

Masukkan tanah kedalam Shringkage Disk dan ratakan dengan mengetuk-

ngetuk agar cawan benar-benar terisi, kemudian ratakan permukaan tanah

dengan menggunakan Grass Plate.

Kemudian tanah tersebut ditimbang. Biarkan pasta mengering di udara dan

kemudian masukkan kedalam oven.

Setelah sample benar-benar kering, timbang ulang berat cawan kosong bersih

dan kering.

Alirkan raksa kedalam cawan yang berisi sampel yang sudah mengering, dan

kemudian press dengan kaca secara kuat hingga raksa yang berlebih mengalir

keluar.

Ukur banyaknya air raksa yang meluber untuk mengetahui volume tanah kering

(Vs)

d. Perhitungan

Kadar Air (w) =

Shrinkage Limit =

Ws = berat tanah asli

V = volume tanah asli

Vs = volume tanah kering

Berat air = (berat cawan+ tanah basah) – (berat cawan + tanah kering)

Kadar air = (berat air) / (berat tanah kering) x 100%

Shringkage limit = w - Δw

%100

Ws

VsVwSL

Page 54: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

90

e. Form Data Percobaan Shrinkage Limit

Lokasi : ......................................................

Tanggal Praktikum : ......................................................

Kelompok : ......................................................

Asisten : ......................................................

Batas Susut (Sl)

No. Cetakan Satuan 1 2

Berat cetakan gr

Berat cetakan + tanah basah gr

Berat cetakan + tanah kering gr

Berat tanah basah gr

Berat air gr

Berat tanah kering gr

Isi tanah basah ml

Isi tanah kering ml

Kadar Air (w) %

%100

Wo

VoVwSL

Page 55: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

91

Flowchart Percobaan Shrinkage Limit

Menimbang shringkage disk

Mengisi shringkage disk dengan raksa

untuk menetukan volume tanah basah

Masukan tanah ke dalam cawan penyusut

dan ratakan dengan mengetuk-ketukagar

cawan benar-n\benar terisi, kemudian

ratakan permukaan tanah dengan

menggunakan grass plate

Timbang tanah tersebut, biarkan pasta

mengering di udara, kemudian masukan oven

Setelah sampel benar-benar bersih, timbang

ualang cawan kosong bersih dan kering

Alirkan raksa kedalam cawanyang berisi

sampel yang sudah mengering, dan

kemudian press dengan kaca secara kuat

hingga raksa yang berlebih mengalir keluar

Ukur banyak air raksa yang

meluber untuk mengetahui

volume tanah kering

Page 56: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

92

Percobaan Unconfined

Gambar 22. Percobaan unconfined

Page 57: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

93

Percobaan Unconfined

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan besarnya kekuatan tekan

bebas contoh tanah dan batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan asli maupun

buatan (remolded).

Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah besarnya gaya Aksial per

satuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat tegangan

aksialnya mencapai 20 %.

b. Alat Dan Bahan

Mesin tekan bebas

Extruder

Cetakan benda uji

Pisau tipis

Neraca

Stopwatch

Pisau kawat

Gambar 23. Extruder Gambar 24. Alat uji unconfined

Page 58: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

94

c. Langkah Kerja

Siapkan benda uji berupa silinder kemudian timbang benda uji tersebut

Letakkan benda uji pada mesin tekan bebas.

Atur jarum arloji pada angka nol.

Lakukan pembacaan beban pada regangan 0,5, 1,dan 2% tiap menit.

Lakukan hingga sampel mengalami keruntuhan.

d. Perhitungan

Dasar Regangan Aksial dihitung dengan rumus :

=

= Regangan Aksial (%)

∆L = Perubahan panjang benda uji (cm)

Lo = Panjang benda uji semula (cm)

Luas penampang benda uji rata-rata :

A1 =

Ao = Luas penampang benda uji semula (cm2)

Perhitungan besar Tegangan Normal :

σn = P/A (kg/cm2)

P = F X N ( kg)

N = Pembacaan Arloji Tegangan

F = Angka Kalibrasi dari cincin penguji (Proving Ring)

Unconfined Compression :

qu = ( kg/cm2)

Sensitivity :

St =

e. Gambarkan

Grafik hubungan Tegangan Dan Regangan untuk sampel tanah asli dan tanah

terganggu

Diagram Mohr

Tentukan Kohesi tanah dan Sudut Geser tanah

Page 59: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

95

f. Form Data Percobaan Undisturbed

Lokasi : .......................................................

Tanggal Praktikum : .......................................................

Kelompok : .......................................................

Asisten : .......................................................

Pemb.

Arloji

(Penurunan)

(mm)

Pemb.

Arloji

(Tegangan)

(div.)

Regangan

(%)

Beban

(kg)

Luas

Terkoreksi

A' = Ao / (1-Ε)

(cm²)

Tegangan

(kg/cm²)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

Page 60: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

96

g. Form Data Percobaan Remolded

Lokasi : .......................................................

Tanggal Praktikum : .......................................................

Kelompok : .......................................................

Asisten : .......................................................

Pemb.

Arloji

(Penurunan)

(mm)

Pemb. Arloji

(Tegangan)

(div.)

Regangan

(%)

Beban

(Kg)

Luas

Terkoreksi

A' = Ao / (1-Ε)

(cm²)

Tegangan

(Kg/cm²)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

Page 61: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

97

Flowchart Percobaan Unconfined (Undisturbed & Remolded)

Memberikan tekanan 80 psi pada alat unconfined compression test dari alat

kompresor

Menyiapkan sample tanah diameter 5 cm dan tinggi 10 cm

Tempatkan sample pada alat unconfined compression test

Tutupkan tekanan kompresor

Proving ring dan dial gauge diatur pada angka nol

Tempatkan stopwatch sehingga mudah diamati

Putar kran pengatur tekanan dan perhatikan kedudukan dial gauge

Atur kran pada menit ke-n, catat besarnya tekanan yang diberikan. Atur kran

sehingga didapatkan kesesuaian antara regangan dengan waktu. Setelah sampel

runtuh percobaan dihentikan

Lakukan hal yang sama pada tanah yang tidak asli (remolded)

Page 62: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

98

Percobaan Direct Shear

a. Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan parameter kuat geser tanah

kohesi (c) dan sudut geser tanah (Ø). Percobaan ini dilakukan pada tanah dengan

fraksi tanah berbutir kasarnya lebih besar.

b. Alat dan bahan

Alat geser langsung

Cincin retak benda uji

Neraca dengan ketelitian 0.01gr

Stopwatch

Oven

Gambar 25. Desikator Gambar 26. Percobaan direct shear

Page 63: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

99

c. Langkah Kerja

Timbang dan pastikan contoh tanah asli dari dalam tabung ujungnya harus rata

Benda uji dimasukkan ke dalam cincin pemeriksaan yang telah terkunci menjadi

satu.

Stang penekan dipasang vertical untuk memberi beban normal pada benda uji

dan diatur sehingga beban yang diterima oleh benda uji sama dengan beban yang

diberikan pada stang tersebut

Arloji geser diatur sehingga menunjukkan angka nol.

Beban normal diberikan pertama sesuai dengan beban yang diperlukan

Lakukan pembacaan geseran dan dial reading hingga mendapatkan pembacaan

tiga kali nilainya sama, setelah itu ganti sampel tanah kemudian ulangi lagi

langkah di atas dengan beban normal yang berbeda.

d. Perhitungan

Perhitungan Tegangan Geser Maksimum :

= Tegangan Geser maksimum (kg/cm2)

P = Gaya geser (kg)

A = Luas bidang geser benda uji (cm2)

Perhitungan Beban Normal :

G =

G = Beban normal yang dibutuhkan

σ = Tegangan lapangan

A = Luas contoh tanah/benda uji

Perhitungan Tegangan Geser :

= Pembacaan X

e. Gambarkan

Grafik hubungan tegangan dan regangan

Grafik hubungan tegangan normal dan tegangan geser

Tentukan kohesi dan sudut geser dalam tanah

Page 64: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

100

f. Form Data Percobaan Direct Shear

Lokasi : .................................

Tanggal Praktikum : .................................

Kelompok : .................................

Asisten : .................................

P1 P2 P3

Horizontal Dial

Reading (div)

Horizontal Disp. Δh

(mm)

σ1=P/A*F = 0,400 σ1=P/A*F = 0,800 σ1=P/A*F = 1,200

Load Ring Dial (div)

Gaya Geser (kg)

Tegangan Geser

(1)

Load Ring Dial

(div)

Gaya Geser (kg)

Tegangan Geser

(2)

Load Ring Dial (div)

Gaya Geser (kg)

Tegangan Geser

(1)

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

350

375

* faktor kalibrasi (kgf/div)

Page 65: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

101

Flowchart Percobaan Direct Shear

Dengan pencetak sampel dibuat beberapa sampel

Masukkan sebuah sample kedalam frame bawah dan ditutupi dengan frame atas

lalu diisi dengan air

Letakkan frame pada tempatnya

Dial diatur agar dapat tempat menyinggung frame kemudian jarum

menunjukkan angka nol

Contoh tanah yang telah dipasang alat direct shear diberi beban yang telah

ditentukan. Mesin dijalankan untuk mendapatkan tegangan geser.

Sebelumnya untuk sampel yang pertama anak timbangan sebesar 4 Kg

Atur kran agar pada waktu ke-n menit, dial gauge menunjukkan m = 104

inchi

Pembacaan dial dilakukan tiap 0.5 menit. Setelah tanah runtuh, yaitu pada

saat dial menunjukkan harga konstan percobaan dihentikan, percobaan

diulangi lagi untuk sampel kedua dan ketiga untuk masing-masing 4 Kg, 8 Kg,

dan 12 Kg

Page 66: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

102

Percobaan Triaxial Compression Test UU

Gambar 27. Percobaan Triaxial

Page 67: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

103

Percobaan Triaxial Compression Test UU

a. Tujuan Percobaan

Pekerjaan ini dimaksudkan untuk mengukur Unconsolidated Undrained

stregnth terhadap sampel berbentuk silinder dari tanah kohesif, baik dalam keadaan

undisturbed maupun remoulded pada alat Compression Test Load, dimana sampel

menerima tekanan disekelilingnya dalam Triaxial Chamber.

Dalam pengukuran ini dilakukan pengukuran tegangan total yang bekerja

pada specimen dan selanjutnya dapat dikoreksi terhadap tekanan air pori.

b. Alat Dan Bahan

Alat uji Triaksial

Sampel tanah

c. Langkah Kerja

Ambil sampel benda uji dari lapangan dengan tabung yang telah disediakan

Keluarkan sampel tanah dari tabung dengan hati-hati, agar tidak terjadi

kerusakan pada sample tanah

Bungkus sample tanah dengan membran

Pasangkan sampel tanah yang telah dibungkus membran tersebut pada pada

Piston Triaxial

Pasang juga karet pada ujung atas dan bawah sample

Tutupkan tabung triaxial, hubungkan dengan alat pengukur tegangan, lalu isi

tabung tersebut dengan air hingga penuh

Page 68: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

104

Arloji penunjuk beban dan arloji pengukur penetrasi diatur sampai menunjukkan

angka nol

Berikan Tekanan Axial pada sampel tanah tersebut sebesar 0,5 – 2% per menit,

dan catat beban dan perubahan-perubahan setiap 0,1; 0,3; 0,4; 0,5% (pada setiap

0,5% setelah dicapai 3% dan setiap 1% setelah 10% tegangan dan setiap 2% jika

tekanan telah melebihi 10%)

d. Perhitungan

Perhitungan Axial Strain ()

=

Perhitungan luas penampang rata-rata untuk setiap penambahan beban aksial

Ao = luas penampang rata-rata mula-mula dari Specimen

= Axial Strain untuk setiap keadaan penambahan beban Axial

v = Valumatric Strain, positif untuk penyusutan volume

Perhitungan selisih Principal Stress (σ1 – σ3)

σ1 – σ3 =

Page 69: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

105

Form Data Percobaan Triaxial Compression Test (σ = 0,5 kg/cm2)

Lokasi : ....................................................

Tanggal Praktikum : ....................................................

Kelompok : ....................................................

Asisten : ....................................................

Pembebanan Δh ε 1 -

ε

Luas

Awal

(Ao)

Luas

Koreksi

(A')

Proving

Ring

Beban

(P)

P/A' =

σ1-σ3 σ1 σ3

div mm % cm2 cm2 div kg kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2

Data Sampel

Ao (Luas Awal) =

Lo =

Page 70: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

106

e. Form Data Percobaan Triaxial Compression Test (σ = 1,0 kg/cm2)

Lokasi : ....................................................

Tanggal Praktikum : ....................................................

Kelompok : ....................................................

Asisten : ....................................................

Pembebanan Δh ε 1 -

ε

Luas

Awal

(Ao)

Luas

Koreksi

(A')

Proving

Ring

Beban

(P)

P/A' =

σ1-σ3 σ1 σ3

div mm % cm2 cm2 div kg kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2

Data Sampel

Ao (Luas Awal) =

Lo =

Page 71: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

107

f. Form Data Percobaan Triaxial Compression Test (σ = 1,5 kg/cm2)

Lokasi : ....................................................

Tanggal Praktikum : ....................................................

Kelompok : ....................................................

Asisten : ....................................................

Pembebanan Δh ε 1 -

ε

Luas

Awal

(Ao)

Luas

Koreksi

(A')

Proving

Ring

Beban

(P)

P/A' =

σ1-σ3 σ1 σ3

div mm % cm2 cm2 div kg kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2

Data Sampel

Ao (Luas Awal) =

Lo =

Page 72: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

108

Flowchart Percobaan Triaxial Compression Test

Pengambilan Sampel di Lapangan

Potong Sampel sepanjang 12 cm

Masukkan Sampel pada Tabung yang telah dipasangi

membrane (karet)

Keluarkan Sampel dari tabung hingga sampel tanah hanya

terlapisi oleh membrane

Uji Sampel pada Alat Triaksial

Tutup rapat tabung triaksial hingga tidak ada celah

Sampel diberi tekanan dari compressor sebagai sebesar

0.5;1.0 dan 1.5 Kg/cm2. Isi tabung dengan air hingga

penuh. Jalankan pemutar alat dengan kecepatan tertentu

dan amati perputarab jarum pada dial gauge

Page 73: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

109

Percobaan Constant Head

Gambar 28. Percobaan constant Head

Page 74: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

110

Percobaan Constant Head

a. Tujuan Percobaan

Metode test ini meliputi prosedur untuk menetapkan Coefisien Of Permeability

dengan cara constant head untuk aliran air yang melalui tanah berbutir halus.

b. Alat Dan Bahan

Constant Head Filter Tank

Sample tanah

Gambar 29. Alat constant Head

Page 75: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

111

c. Langkah Kerja

Tanah berbutir kasar diletakkan di permeameter

Tempatkan kasa kawat dengan membukanya sedikit untuk menahan specimen

yang melewati piringan berlubang dekat dasar permeameter

Kemudian permeameter dialiri air yang terhubung dengan selang air dari kran

sampai specimen terendam air sepenuhnya dengan keadaan klep bawah tertutup

Setelah specimen jenuh air dan permeameter terisi penuh dengan air, buka klep

bawah

Tunggu sampai air yang keluar dari klep bawah mengalir dengan konstan

Setelah konstan, taruh tabung ukur di bawah aliran air yang konstan tersebut

Tunggu aliran air yang konstan tersebut mengisi tabung ukur selama satu menit

Kemudian ukur tinggi air yang ada di tabung ukur tersebut

Ulangi percobaan tersebut sampai hasil tinggi air yang didapat mempunyai nilai

yang sama setidaknya mendekati

Ambil beberapa data yang mempunyai nilai yang sama atau hampir mendekati

d. Perhitungan

Perhitungan Koefisien Permiabilitas :

k =

k = Koefisien Permiabilitas

Q = Debit Air Yang Keluar

L = Jarak Antar Manometer

H = Perbedaan Tinggi Tekanan Dalam Manometer

t = Total Waktu Rembesan

Page 76: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

112

e. Form Data Percobaan Constant Head

Lokasi : ....................................

Tanggal Praktikum : ....................................

Kelompok : ....................................

Asisten : ....................................

No. Contoh Satuan 1 2 3

Φ dalam pipa (cm)

A pot.dalam pipa (cm²)

Φ contoh tanah (cm)

A pot.contoh tanah (cm²)

Panjang contoh tanah l (cm)

Waktu mulai t1 (det)

Waktu akhir t2 (det)

H (cm)

(t2 - t1) (det)

L/h

Q (cm³)

Q/(t2 - t1)

(cm/detik)

kT= L

h .

Q

A (t2- t1)

Page 77: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

113

Flowchart Percobaan Constant Head

Ambil sampel tanah

Masukkan tanah tersebut dalam Mold pengetesan permeability

Tutup sampel yang sudah dilapisi kertas

saring dengan batu pori atas bawahnya

Hubungkan dengan buret + tutup kran + isi

buret dengan air

Jenuhkan tanah dengan membuka kran

sehingga air dapat mengalir melului contoh

tanah

Isi kembali buret dengan air dann ukur tinggi

dari ujung bawah contoh tanah

Alirkan air sehingga air dalam buret hampir

kosong

Catat waktunya dengan menggunakan

stopwatch. Catat hasil percobaan

Page 78: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

114

Percobaan Falling Head

a. Tujuan Percobaan

Metode test ini meliputi prosedur untuk mendapatkan nilai koefisien K. Yaitu

nilai-nilai yang menyatakan kemudahan aliran air melalui contoh tanah berbutir

halus.

b. Alat Dan Bahan

Tabung permeater yang terdiri dari :

- Batu pori 2 buah

- Siil dari karet 2 buah

- Pegas (peer)

Pipa vertical (pisometer)

Gelas ukur

Timbangan

Alat pencatat waktu

Sample tanah

c. Langkah Kerja

Tanah yang dipakai dalam keadaan undisturbed sample atau tanah asli

Ambil contoh di lapangan yang sudah ditentukan dengan cetakan (ring)

permeabilitas

Ratakan pada ujung dan pangkalnya dengan pisau

Masukkan contoh tanah dengan extruder ke dalam tabung permeameter yang

sudah dilengkapi dengan porostone (batu pori) pada ujung dan pangkalnya

Setelah itu ukur tinggi sampel lalu timbang (berat contoh + tabung saja)

Di atas batu pori diletakkan kertas filter, lalu contoh tanah di atasnya beri lagi

kertas filter baru batu pori, lalu kertas

Kemudian tutup tabung permeameter sampai menekan pegas sehingga pegas

memberi tekanan pada contoh tanah, selain itu juga untuk menjaga tanah tetap

pada tempatnya sewaktu tanah menjadi jenuh

Air dialirkan pada pisometer, hilangkan gelembung-gelembung udaranya

Pembacaan pertama setelah contoh tanah jenuh, ukur tinggi air (Ho) dari datum

sampai tinggi mula-mula, catat waktunya (To)

Pembacaan kedua dari datum sampai tinggi setelah penurunan air (H1), catat

waktunya (T1).

Page 79: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

115

d. Perhitungan

2

1log3.2

h

h

tA

aLkT

kT = Koefisien Rembesan (cm/det)

a = Luas pipa (cm²)

L = Panjang contoh tanah (cm)

A = Luas contoh tanah

h1 = Tinggi air pada t1

h2 = Tinggi air pada t2

e. Form Data Percobaan Falling Head

Lokasi : ........................................................

Tanggal Paktikum : ........................................................

Kelompok : ........................................................

Asisten : ........................................................

No. Contoh Satuan 1 2

Ф Dalam Pipa cm

A Pot. Dalam Pipa cm2

Ф Contoh Tanah cm

A Pot Contoh Tanah cm2

Panjang Contoh Tanah cm

Waktu

Tinggi Air Pada T1 H1

Tinggi Air Pada T2H2

H1/H2

Log H1/H2

A*L

A*L/A

2.3/(T2-T1)

2

1log3.2

h

h

tA

aLkT

T0c

k20 = kT

0

0

20

26

X

X

Koef Rembesan cm/s

Page 80: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

116

Flowchart Percobaan Falling Head

Sample dalam keadaan undisturbed sampel atau tanah

aslli

Ambil contoh dilapangan yang sudah ditentukan dengan ring permeabilitas

Ratakan ujung dan pangkal ring dengan pisau

Masukkan contoh tanah ke dalam tabung permeameter yang

sudah dilengkapi porostone pada ujung dan pangkal

Timbang sample dengan tabungnya serta ukur tinggi tabung

Kemudian tutup tabung permeameter sampai menekan pegas sehingga pegas memebrikan

tekanan pada sample, selain itu menjaga sample tetap pada tempatnya

Aliran air pada pisometer, hilangkan gelembung-gelembung udaranya

Pembacaan pertama setelah sample, ukur tinggi air(h0) dari datum

sampai tinggi mula-mula. Pembacaan kedua dari datum sampai tinggi

setelah penurunan catat waktunya

Diatas batu pori letakkan kertas filter kemudian letakkan sample tanah dan beri

kertas filter lagi baru batu porus

Page 81: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

117

Flowchart Percobaan Permeabilitas Lapangan

Tentukan titik pengujian

Bor titik pengujian

Masukkan tabung uji ke dalam tanah

Masukkan air ke dalam tabung uji

Lakukan pembacaan tinggi air

Page 82: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

118

Percobaan Permeabilitas Lapangan

a. Tujuan Percobaan

Pengujian Permeabilitas Lapangan digunakan untuk menetapkan

koefisien permeabilitas (coefisien of permeabilit) dengan melakukan pengujian

langsung di tempat/lapangan.

Studi mengenai aliran air melalui pori-pori tanah diperlukan dalam

mekanika tanah karena hal ini sangat berguna di dalam memperkirakan jumlah

rembesan air dalam tanah, menyelidiki permasalahan-permasalahan yang

mengyangkut konstruksi bawah tanah.

b. Peralatan dan Bahan

Seperangkat alat uji permeabilitas

Bor tangan (untuk membuat lubang)

Air

Linggis / cangkul

Alat pencatat waktu / Stopwacth

c. Langkah Kerja

1. Siapkan alat dan bahan.

2. Buatlah lubang dengan diameter lubang 20 cm dan kedalaman 20 cm.

3. Masukkan tabung uji ke dalam tanah sedalam 15 cm dari permukaan tanah

galian seperti terlihat pada Gambar .

4. Masukkan air ke dalam tabung uji lalu tunggu beberapa saat sampai tanah

dia area pengujian jenuh.

5. Lakukan pembacaan tinggi air dengan rentang waktu sesuai yang telah

ditentukan (sesuai form).

Page 83: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

119

Gambar 1

d. Perhitungan

Dimana :

k = koefisien permebilitas

Q = jumlah air yang di tuangkan dalam pipa lindung

R = jari-jari pipa lindung

H = tinggi energi

e. Form Data Percobaan Permeabilitas Lapangan

Lokasi : ........................................................

Tanggal Paktikum : ........................................................

Kelompok : ........................................................

Asisten : ........................................................

20 cm

H

2R

Q

15 cm

20 cm

Page 84: LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI ......LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA ii Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST,MT

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA

120

Data percobaan Permeabilitas Lapangan :

Kedalaman = cm

R tabung uji = cm

A = cm2

h = cm

No t

(menit)

t

(detik) h (cm) Δh

1 0 0 2 1 60 3 2 120 4 3 180 5 4 240 6 5 300 7 7,5 450 8 10 600 9 15 900 10 20 1200 11 25 1500 12 30 1800