Tio Herdin. Rismawanto

PendahuluanYang khas dari tanah berbutir halus adl sifat plastisitasnyaPlastisitas disebabkan adanya partikel mineral lempung dlm tanahPlastisitas : kemampuan tanah dlm menyesuaikan perub bentuk pd vol yg konstan tanpa retak2 / remukBergantung pd kadar air, tanah dpt berbentuk: cair, plastis, semi padat/padat

Konsistensi:Kedudukan tanah berbutir halus pd kadar air tttPengurangan kadar air pd partikel lempung menyebabkan bertambahnya gaya tarik partikelBila tanah dlm kedudukan plastis, mk kohesi tetap terpeliharaPengurangan kadar air menghasilkan pengurangan vol tanah

Atas dasar air yang terkandung didalamnya (konsistensinya) tanah dibedakan atau dipisahkan menjadi 4 keadaan dasar: Padat, Semi padat, Plastis, Cair.

Transisi dari padat ke semi padat disebut batas susut (shrinkage limit) = SL=WS. Yaitu besar kadar air tanah dimana tanah tersebut mempunyai volume terkecil saat airnya mengering. Transisi dari semi padat ke plastis disebut batas plastis (plastic limit) = PL=WP. Yaitu besar kadar air dimana tanah apabila digulung sampai diameter 3.2 mm tanah akan retak-reatak.Transisi dari plastis ke cair disebut batas cair (liquid limit) = LL = WL yaitu kadar air dimana tanah akan mengalir akibat berat sendiri.

Memberikan batas2 konsistensi dari tanah berbutir halus dgn mempertimbangkan kandungan air tanahBatas2 tsb : Batas cair (liquid limit)Batas plastis (plastic limit)Batas susut (shrinkage limit)

Atterberg (1911)

KONSISTENSI TANAH Adalah derajad kohesi dan adhesi antara partikel-partikel tanah dan ketahanan massa tanah terhadap perubahan bentuk oleh tekanan dan berbagai kekuatan yang mempengaruhi bentuk tanah.Konsistensi ditentukan oleh tekstur tanah dan struktur tanah.Cara penentuan:lapangan : memijit tanah dalam kondisi kering, lembab dan basah laboratorium : angka-angka Atterberg

Penentuan di lapangan :Kondisi kering : kekerasan (lepas, lunak, keras)Kondisi lembab : keteguhan (lepas, gembur, teguh)Kondisi basah : kelekatan dan plastisitasPenentuan di laboratorium : Batas Cair (BC), Batas Lekat (BL), Batas gulung (BG) dan Batas Berubah Warna (BBW)

Index Plastis (IP): Panjang daerah interval kadar air tanah pada kondisi plastis disebut

IP = WL - WP = LL - PL selisih batas cair dan batas plastis. Setiap tanah mempunyai WL, WP, WS, IP, yang tidak sama satu dengan yang lain (plastisitas masing masing tanah tidak sama).

Kondisi PlastisitasPlastisitas rendah LL < 35 %: Plastisitas sedang LL 35% - 50%;Plastisitas tinggi LL > 50%

Variasi volume dan kadar air pada kedudukan batas cair, batas plastis, dan batas susut.

Bila pada tanah yang berada pada kondisi cair (titik P) kemudian kadar airnya berkurang hingga titik Q, maka tanah menjadi lebih kaku dan tidak lagi mengalir seperti cairan. Kadar air pada titik Q ini disebut dengan batas cair (liquid limit) yang disimbolkan dengan LL.Bila tanah terus menjadi kering hingga titik R, tanah yang dibentuk mulai mengalami retak-retak yang mana kadar air pada batas ini disebut dengan batas plastis (plastic limit), PL. Rentang kadar air dimana tanah berada dalam kondisi plastis, antara titik Q dan R, disebut dengan indek plastisitas (plasticity index), PI, yang dirumuskan :

Jika kadar air tanah terus berkurang hingga ke titik S, tanah menjadi kering dan berada dalam kondisi padat. Dalam kondisi ini, berkurangnya kadar air tidak menyebabkan terjadinya perubahan volume. Kadar air yang mana tanah berubah dari kondisi agak padat menjadi padat dinamakan dengan batas susut (shrinkage limit), SL. Batas cair ini merupakan salah satu parameter yang dapat digunakan untuk mengetahui kemampuan kembang-susut tanah.

Batas Cair (Liquid limit)Kadar air tanah pd batas antara keadaan cair dan keadaan plastisBatas cair tanah berbutir halus dapat ditentukan dengan pengujian Casagrande dan kerucut penetrasi (cone penetration)Gbr. Alat uji Cassagrande:

Metode CasagrandeBagian utama alat uji ini terdiri atas cawan (bowl) dan bantalan karet yang keras (rubber base).

Skema uji batas cair metode Casagrande: (a) susunan alat uji batas cair, (b) grooving tool, (c) pasta tanah sebelum pengujan, (d) pasta tanah sesudah pengujian.

Hubungan antara kadar air dan jumlah pukulan ini selanjutnya digambarkan dalam grafik semi-logaritma, seperti ditunjukkan dalam Gambar berikut:

Dari pasangan data tersebut ditarik suatu hubungan linear yang terbaik (best-fit straight line) yang disebut dengan flow curve. Kadar air pada jumlah pukulan 25 yang dihasilkan dari flow curve ini selanjutnya ditetapkan sebagai batas cair tanah. Kemiringan garis lurus dalam flow curve, selanjutnya didefinisikan sebagai flow index (FI) yang ditulis sebagai :

Dimana, w1 dan w2 masing-masing adalah kadar air (%) pada jumlah pukulan N1 dan N2.

LL oleh: Waterways Experiment Station LL = wN . (N/25) tgN = juml pukulan, utk menutup celah 0,5 in (12,7 mm)wN = kadar airtg = 0,121 (tapi tg tdk sama dengan 0,121 utk semua jenis tanah)

Batas Plastis (Plastic Limit)Batas plastis (PL) didefinisikan sbg kadar air pd kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu % kadar air dimana tanah dgn diameter silinder 3,2 mm mulai retak2 ketika digulungBatas plastis merupakan batas terendah dari kondisi plastis tanah. Batas plastis dapat ditentukan dengan pengujian yang sederhana dengan cara menggulung sejumlah tanah dengan menggunakan tanah secara berulang menjadi bentuk ellipsoidal. Kadar air contoh yang tanah yang mana tanah mulai retak-retak didefinisikan sebagai batas plastis.

Pengujian batas plastis :(a) tahap awal pengujian, (b) hasil setelah digulung dengan diameter 3 mm(c) tanah retak-retak.

Batas susut (shrinkage limit)Adl: kadar air pd kedudukan antara daerah semi padat dan padat; % kadar air dimana pengurangan kadar air selanjutnya tdk mengakibatkan perubahan vol tanahMenempatkan sejumlah masa tanah, dalam cawan porselin dengan ukuran diameter 44, 5mm dan tinggi 12,5 mm

Dimana: m1 dan m2 = masa tanah basah dan masa tanah kering oven (gram)V1 dan V2 = volume tanah basah dan volume tanah kering setelah dimasukkan dalam oven (cm3) w = rapat masa air / berat vol air (gr/cm3)

Shrinkage ratio

Adl: perbandingan antara perubahan volume tanah sebagai persentase dari volume kering terhadap perubahan kadar air.V adalah perubahan volume tanah.

Indeks Cair:LI = wN - PL = wN - PL LL - PL PIPlastisitas tanah lempung tergantung dr:Sifat mineral lempung yg ada pd butiranJumlah mineralAktivitas: perbandingan antara indeks plastisitas dgn % fraksi ukuran lempungA = PI / C; C = % berat fraksi ukuran lempung