Modul Mektan 1

Download Modul Mektan 1

Post on 26-Oct-2015

116 views

Category:

Documents

11 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

modul mektan

TRANSCRIPT

<ul><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 1</p><p>BAB 1 </p><p>ATTERBERG LIMITS </p><p>A. LIQUID LIMIT </p><p>1.1 PENDAHULUAN </p><p>1.1.1 Maksud dan Tujuan Percobaan : </p><p>Mencari kadar air pada liquid limit(batas cair) dari sampel tanah </p><p>1.1.2 Alat-alat dan Bahan: </p><p> Alat Cassagrande Standard Grooving Tool Can Spatula Mangkuk porselin Sampel tanah lolos saringan No. 40 ASTM Air suling Oven Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram Botol penyemprot </p><p>1.1.3 Teori dan Rumus yang Digunakan: </p><p>Di dalam laboratorium, liquid limit didefinisikan sebagai kadar air dimana </p><p>contoh tanah yang telah dimasukkan pada alat cassagrande, dibuat celah di </p><p>tengahnya dengan standard grooving tool lalu alat cassagrande diputar dengan </p><p>kecepatan 2 ketukan per-detik dan tinggi jatuh 10 mm, sehingga pada ketukan </p><p>ke-25 contoh tanah yang digores dengan grooving tool merapat sepanjang 0,5 </p><p>inch. </p><p>Dalam batas cair kita mempelajari kadar air dalam keadaan tertentu. </p><p>Selain itu untuk percobaan selanjutnya tanah diuji dalam tiga keadaan, yaitu </p><p>batas cair, batas plastis, dan batas susut dari tanah, atau secara skematis </p><p>diwakili pada sebuah diagram yaitu: </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 2</p><p>Gambar 1.1 Diagram Atterberg Limits </p><p>Semakin ke kanan diagram di atas, kadar airnya semakin sedikit. Batas </p><p>cair ini ditentukan dengan percobaan memakai alat liquid limit. Alat ini </p><p>dikembangkan oleh cassagrande dan besarnya batas cair ditentukan pada </p><p>ketukan ke-25. </p><p> %10032</p><p>21 =</p><p>wwwwW (1.1) </p><p>dengan : </p><p>W = kadar air </p><p>w1 = berat tanah basah + can </p><p>w2 = berat tanah kering + can </p><p>w3 = berat can </p><p>1.2 PRAKTIKUM </p><p>1.2.1 Persiapan Percobaan </p><p>1. Menyiapkan tanah lolos saringan no. 40 ASTM, kering udara </p><p>2. Memastikan kebersihan alatalat </p><p>3. Mengkalibrasi timbangan yang akan digunakan </p><p>4. Mempersiapkan botol penyemprot dan air suling </p><p>5. Mempersiapkan dan mengeringkan can yang diperlukan </p><p>1.2.2 Jalannya Percobaan </p><p>1. Memasukkan contoh tanah ke dalam mangkuk porselin dan kemudian </p><p>mencampurnya dengan air suling dan diaduk dengan spatula hingga </p><p>homogen </p><p>2. Memasukkan contoh tanah ke dalam mangkuk cassagrande selapis </p><p>demi selapis dan diusahakan tidak ada udara di antara setiap lapisan </p><p>dengan spatula tebal tanah yang dimasukkan kurang lebih hingga </p><p>setebal 0.5 inch pada bagian tengahnya </p><p>3. Membuat celah di tengah-tengah tanah dalam mangkuk cassagrande </p><p>dengan menggunakan grooving tool dalam arah tegak lurus mangkuk, </p><p>Cair Plastis Semi Plastis Solid </p><p> BATAS CAIR BATAS PLASTIS BATAS SUSUT </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 3</p><p>dilakukan dengan hatihati agar tidak terjadi retak pada bagian </p><p>bawahnya (gambar 1.2) </p><p> Gambar 1.2 Membuat celah dengan grooving tool </p><p>4. Menjalankan alat cassagrande dengan kecepatan konstan 2 putaran </p><p>per-detik dan tinggi jatuh 1 cm, dilakukan hingga tanah tepat merapat </p><p>sepanjang 0.5 inch pada saat itu alat cassagrande dihentikan dan </p><p>jumlah ketukan dicatat (gambar 1.3) </p><p>Gambar 1.3 Tanah yang merapat sepanjang inch </p><p>5. Menimbang can terlebih dahulu, lalu mengambil sebagian tanah dalam </p><p>mangkuk cassagrande dan memasukkannya ke dalam can dan </p><p>ditimbang berat can + tanah, terakhir can + tanah dimasukkan ke </p><p>dalam oven. </p><p>6. Mengulangi seluruh langkah di atas untuk lima sampel dan dengan nilai </p><p>ketukan antara 10 hingga 50 ketukan, hal ini dibantu dengan cara </p><p>menambahkan air suling atau menambahkan tanah </p><p>7. Setelah kurang lebih 18 jam dalam oven, contoh tanah dikeluarkan dan </p><p>ditimbang kembali </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 4</p><p>8. Menghitung kadar airnya </p><p>1.2.3 Perbandingan dengan ASTM </p><p>Pada ASTM jumlah ketukkan adalah antara 25 35 ketukan, sedangkan </p><p>pada percobaan ini jumlah ketukan adalah antara 10 50 ketukkan, hingga </p><p>tanah merapat sepanjang 0.5 inch. </p><p>1.3 HASIL PRAKTIKUM </p><p>1.3.1 Data Hasil Praktikum (terlampir) </p><p>1.3.2 Perhitungan : </p><p> I II III IV V </p><p>Jumlah ketukan 1 2 3 4 5 </p><p>Berat tanah basah + can </p><p>Berat tanah kering + can </p><p>Berat can </p><p>Berat tanah kering </p><p>Berat air </p><p>Kadar air % % % % % </p><p>Kadar air rata-rata % </p><p>Menentukan nilai Liquid Limit </p><p>Cara 1 </p><p>Batas cair didapat dengan menarik garis vertikal pada N = 25 sampai memotong </p><p>grafik. Regresi logarithmic antara N (jumlah ketukan) dengan W (kadar air) : </p><p>N ( x ) 1 2 3 4 5 </p><p>W ( y ) % % % % % </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 5</p><p>y = Ln(x) + </p><p>74</p><p>75</p><p>76</p><p>77</p><p>78</p><p>79</p><p>80</p><p>81</p><p>82</p><p>0 10 20 30 40 50 60</p><p>Jumlah ketukan</p><p>W (</p><p>%)</p><p> Gambar 1.4 Contoh grafik untuk menentukan liquid limit </p><p>Dari grafik di atas, didapat persamaan kurva: y = Ln(x) + </p><p>maka untuk N = 25 Liquid Limit = Ln(25) + = % </p><p>Cara 2 </p><p>Dengan rumus : </p><p> 121.0</p><p>25</p><p>= NWLL n (1.2) </p><p>keterangan : </p><p>LL = liquid limit </p><p>Wn = kadar air pada ketukan ke-n </p><p>N = jumlah ketukan </p><p>LL1 = % </p><p>LL2 = % </p><p>LL3 = % </p><p>LL4 = % </p><p>LL5 = % </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 6</p><p>No. Can Jumlah ketukan Wn (%) LL (%) </p><p>1 1 % % </p><p>2 2 % % </p><p>3 3 % % </p><p>4 4 % % </p><p>5 5 % % </p><p> LLrata-rata = % </p><p>Kesalahan relatif = %1001</p><p>21 cara</p><p>caracara</p><p>LLLLLL</p><p> = % </p><p>Menentukan harga Flow Index(FI) </p><p>Untuk mendapatkan harga Flow Index (FI) ialah dengan menarik garis lurus </p><p>sehingga memotong sumbu pada ketukan ke-10 dan ketukan ke-100. </p><p> Kadar air untuk N = 10 ; W = Ln(10) + = % </p><p> Kadar air untuk N = 100 ; W = Ln(100) + = % </p><p> FI = WN=100 WN=10 (1.3) </p><p> = </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 7</p><p>B. PLASTIC LIMIT </p><p>1.1 PENDAHULUAN </p><p>1.1.1 Maksud dan Tujuan Percobaan : </p><p>Mencari kadar air pada batas plastis (plastis limit) dari sebuah sampel </p><p>tanah. </p><p>1.1.4 Alat-alat dan Bahan: </p><p> Pelat kaca Container Contoh tanah lolos saringan No. 40 ASTM Spatula Mangkuk porselin Air suling Oven Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram </p><p>1.1.5 Teori dan Rumus yang Digunakan: </p><p>Di dalam laboratorium, plastic limit didefinisikan sebagai kadar air pada </p><p>batas dimana contoh tanah digulung pada pelat kaca hingga mencapai diameter </p><p>kurang lebih inch (3.2 mm) dan tanah tersebut tepat retakretak halus. </p><p>Dari percobaan ini dapat ditentukan Plastic Index (IP), dimana: </p><p>IP = LL PL (1.4) </p><p>Kadar air tanah dalam keadaan aslinya biasanya terletak antara batas </p><p>plastis dan batas cair. Rumus yang digunakan sama seperti persamaan (1.1): </p><p>%10032</p><p>21 =</p><p>wwwwW </p><p>dengan : </p><p>W = kadar air </p><p>w1 = berat tanah basah + container </p><p>w2 = berat tanah kering + container </p><p>w3 = berat container </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 8</p><p>1.2 PRAKTIKUM </p><p>1.2.1 Persiapan Percobaan </p><p>1. Membersihkan alatalat yang akan digunakan </p><p>2. Mempersiapkan botol penyemprot dan air suling </p><p>3. Mempersiapkan tanah lolos saringan No.40 ASTM </p><p>4. Menimbang berat kedua container </p><p>1.2.2 Jalannya Percobaan </p><p>1. Memasukkan contoh tanah ke dalam mangkuk porselin dan kemudian </p><p>mencampurnya dengan air suling dan diaduk dengan spatula hingga </p><p>homogen </p><p>2. Mengambil contoh tanah tersebut sedikit lalu menggulungnya di atas </p><p>pelat kaca sampai berdiameter inch. Bila kadar air berlebih, pada </p><p>waktu contoh tanah mencapai diameter inch tidak terjadi retak</p><p>retak, maka percobaan ini harus diulang kembali dengan </p><p>menambahkan contoh tanah. Sedangkan bila kadar air kurang, contoh </p><p>tanah akan retak retak sebelum mencapai diameter inch. </p><p>Percobaan ini harus diulang kembali dengan menambahkan air </p><p>sehingga contoh tanah tepat retakretak pada waktu mencapai </p><p>diameter inch (gambar 1.5) </p><p> Gambar 1.5 Proses menggulung sampel tanah </p><p>3. Contoh tanah yang mulai retakretak halus pada diameter inch </p><p>dimasukkan ke dalam dua container yang sudah ditimbang beratnya. </p><p>Berat container + tanah minimum adalah 15 gram. </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 9</p><p>4. Container harus secepatnya ditutup agar kadar air tidak berkurang </p><p>karena penguapan. Container yang telah berisi tanah tersebut </p><p>kemudian ditimbang. </p><p>5. Memasukkan container dalam keadaan terbuka ke dalam oven berisi </p><p>tanah yang telah ditimbang selama kurang lebih 18 jam. </p><p>6. Setelah kurang lebih 18 jam dalam oven, container berisi tanah </p><p>dikeluarkan untuk ditimbang guna mencari kadar airnya. Pada saat </p><p>menghitung kadar air ini jangan lupa untuk menambahkan berat </p><p>penutup container agar berat total container seperti pada saat </p><p>menimbang berat tanah basah sebelumnya. </p><p>1.2.3 Perbandingan dengan ASTM </p><p> Pada percobaan, waktu penggulungan tanah tidak ditentukan, sedangkan pada ASTM waktu penggulungan tanah maksimum adalah </p><p>dua menit. </p><p> Pada percobaan, setelah tanah digulung dan terjadi retakretak, maka tanah tersebut dibagi menjadi dua bagian sama besar dan dimasukkan </p><p>ke dalam container. Sedangkan pada ASTM, tanah yang telah digulung </p><p>akan diremukkan kembali dan digulung kembali sampai contoh tanah </p><p>tersebut sukar untuk digulung kembali. </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 10</p><p>1.3 HASIL PRAKTIKUM </p><p>1.3.1 Data Hasil Praktikum (terlampir) </p><p>1.3.3 Perhitungan : </p><p>Can No. 1 2 </p><p>Berat tanah basah + Can w1 (gr) </p><p>Berat tanah kering + Can w2 (gr) </p><p>Berat Can w3 (gr) </p><p>Berat tanah kering w2 w3 (gr) </p><p>Berat air w1 w2 (gr) </p><p>Kadar air W = %10032</p><p>21 xwwww</p><p> % % </p><p>Kadar airratarata (plastic limit) </p><p>Plastic Index </p><p>IP = LL PL (1.5) </p><p> = </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 11</p><p>C. SHRINKAGE LIMIT </p><p>1.1 PENDAHULUAN </p><p>1.1.1 Maksud dan Tujuan Percobaan : </p><p>Mencari kadar air pada batas susut dari suatu sampel tanah </p><p>1.1.2 Alat-alat dan Bahan: </p><p> Raksa Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram Contoh tanah lolos saringan no. 40 ASTM, kering oven </p><p>1.1.3 Teori dan Rumus yang Digunakan: </p><p>Shrinkage limit adalah kadar air pada batas keadaan semi plastis dan </p><p>beku. Di dalam laboratorium, shrinkage limit didefinisikan sebagai batas dimana </p><p>tidak akan terjadi perubahan volume pada massa tanah, apabila kadar airnya </p><p>dikurangi. Pada tahapan ini tanah mengering tanpa diikuti perubahan volume. </p><p>Batas susut ditunjukkan dengan kadar air tanah pada tahap mengering dan tidak </p><p>terdapat perubahan/pengurangan volume. </p><p>Rumus yang digunakan : ( ) ( ) %100=</p><p>d</p><p>wdwdw</p><p>wVVwwSL (1.6) </p><p>dengan : </p><p>ww = berat tanah basah </p><p>wd = berat tanah kering </p><p>Vw = volume tanah basah </p><p>Vd = volume tanah kering </p><p>w = berat jenis air = 1 gram/cm3 </p><p>%100=d</p><p>d</p><p>VwSR (1.7) </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 12</p><p>1.2 PRAKTIKUM </p><p>1.2.1 Persiapan Percobaan </p><p>1. Mempersiapkan tanah lolos saringan No. 40 ASTM kering udara </p><p>2. Mempersiapkan air suling dan botol penyemprot </p><p>3. Menimbang coated dish atau container yang diperlukan </p><p>1.2.3 Jalannya Percobaan </p><p>1. Memasukkan butiran tanah ke dalam mangkuk porselin dan diberi air </p><p>suling secukupnya kemudian diaduk dengan spatula hingga homogen </p><p>2. Sampel tanah yang sudah homogen tersebut diperlakukan seperti pada </p><p>langkah-langkah percobaan liquid limit, diusahakan tanah telah </p><p>merapat sepanjang 0.5 inch pada kisaran 20-25 ketukan </p><p>3. Mengambil sampel tanah dari alat cassagrande tersebut ke dalam </p><p>coated dish yang sudah diolesi vaseline. Jangan lupa untuk mengetuk-</p><p>ngetuk coated dish agar sampel tanah mengisi penuh seluruh bagian </p><p>coated dish dan permukaannya rata. </p><p>4. Menimbang sampel tanah dan coated dish tersebut </p><p>5. Lakukan untuk dua kali percobaan </p><p>6. Mendiamkan coated dish dan sampel tanah di udara terbuka kurang </p><p>lebih selama 18 jam agar tidak mengalami retak-retak akibat </p><p>pemanasan secara tiba-tiba </p><p>7. Setelah 18 jam, baru sampel tanah dimasukkan ke dalam oven </p><p>8. Setelah sekitar 1824 jam di oven, coated dish dan tanah kering </p><p>dikeluarkan dari oven. Menimbangnya lagi, dan kemudian menghitung </p><p>volume tanah basah dan volume tanah kering. </p><p>* Menghitung volume tanah basah : </p><p> Menimbang coated dish (w1) Memasukkan raksa ke dalam coated dish sampai penuh, lalu </p><p>permukaan raksa diratakan dengan pelat kaca agar sejajar dengan </p><p>pinggiran coated dish </p><p> Kemudian coated dish beserta isinya ditimbang (w2) Volume tanah basah adalah: </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 13</p><p> HgHg</p><p>Hgw</p><p>wwwV </p><p>12 == (1.8) </p><p>** Menghitung volume tanah kering : </p><p> Memasukkan raksa ke dalam shrinkage dish sampai penuh dan meratakannya dengan pelat kacaMenimbang shrinkage dish beserta </p><p>isinya dan diperoleh berat air raksa dalam shrinkage dish (wHg+S) </p><p> Mencelupkan contoh tanah kering ke dalam shrinkage dish yang berisi raksa dengan menekannya secara hatihati dengan pelat kaca </p><p>berkaki tiga sehingga permukaan sampel tanah benarbenar berada </p><p>tepat di permukaan air raksa sebagian raksa akan tumpah keluar. </p><p>Proses ini disebut sub-merging soil cake (gambar 1.6). </p><p>Gambar 1.6 Proses sub-merging soil cake </p><p> Mengeluarkan sampel tanah dan menimbang kembali shrinkage dish + raksa yang tersisa (wHg) </p><p> Volume tanah kering adalah: </p><p> Hg</p><p>HgsHgw</p><p>wwV </p><p>= + (1.9) </p><p>1.2.3 Perbandingan dengan ASTM </p><p> Pada percobaan di dalam laboratorium, coated dish yang telah diolesi vaseline dan diisi tanah diketukketuk agar tidak tersisa gelembung </p><p>udara di dalamnya. Sedangkan menurut standar ASTM D-427, coated </p><p>dish hanya digoyanggoyangkan. </p><p> Pada metode ASTM alat yang dipakai untuk menampung tanah adalah mangkuk porselin yang mempunyai diameter 1.75 inch dan tinggi </p><p>0.5 inch, sedangkan dalam percobaan di dalam laboratorium dipakai </p><p>coated dish. </p></li><li><p> Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia </p><p>Modul Praktikum Atterberg Limits 14</p><p>1.3 HASIL PRAKTIKUM </p><p>1.3.1 Data Hasil Praktikum (terlampir) </p><p>1.1.3 Perhitungan : </p><p>Keterangan : </p><p>Shrinkage Limit (SL)dish 1 = ( ) ( ) %100</p><p>d</p><p>wdwdw</p><p>wVVww </p><p> = ( ) ( ) %100</p><p>...1............ </p><p> = </p><p>Shrinkage Ratio (SR)dish 1 = %100d</p><p>d</p><p>Vw</p><p> = %100...... </p><p> = </p><p>No. coated dish 1 2 </p><p>Berat tanah basah + coated dish ww+c (gr) </p><p>Berat coated dish wc (gr) </p><p>Berat tanah basah ww = ww+c - wc (gr) </p><p>Berat tanah kering + coated dish wd+c (gr) </p><p>Berat tanah kering wd = wd+c - wc (gr) </p><p>Berat raksa + coated dish wHg+c (gr) </p><p>Berat raksa wHg (gr) </p><p>Volume tanah basah ( Vw ) wHg / 13.53 </p><p>Berat raksa + shrinkage dish wHg+s (gr) </p><p>Berat raksa + shrinkage dish (setelah </p><p>sub-merging soil cake) wHg+s (gr) </p><p>Berat raksa yang dipindahkan (wHg+s) (wHg+s) </p><p>Volume tanah kering ( Vd ) (wHg) / 13.53 </p><p>Shrinkage Limit SL </p><p>Shrin...</p></li></ul>