laporan akhir bab iv uji massa jenis

8/16/2019 Laporan Akhir BAB IV Uji Massa Jenis

1/11

BAB IVUJI MASSA JENIS (DENSITY), KADAR AIR, DERAJAT

KEJENUHAN, ANGKA PORI DAN POROSITAS

4.1 Tujuan Pe!"#aanBertujuan untuk mengukur massa jenis dan kadar air alami tanah yang

menunjukkan sifat fisik tanah.

4.$ Te"% Da&a Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai

material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidaktersementasikan (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik

yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas

mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. Tanah

berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil,

disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan.stilah !ekayasa "eoteknis didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan dan

pelaksanaan dari bagian teknik sipil yang menyangkut material-material alam

yang terdapat pada (dan dekat dengan) permukaan bumi. Dalam arti umumnya,

rekayasa geoteknik juga mengikutsertakan aplikasi dari aplikasi-aplikasi dasar

mekanika tanah dan mekanika batuan dalam masalah-masalah perancangan

pondasi.

Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme,

membentuk tubuh unik yang menutupi batuan. #roses pembentukan tanah

dikenal sebagai pedogenesis. #roses yang unik ini membentuk tanah sebagai

tubuh alam yang terdiri atas lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon tanah.

Berdasarkan asal-usulnya, batuan dapat dibagi menjadi tiga tipe dasar yaitu$

batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan beku Batuan ini

terbentuk dari magma mendingin. %agma batu mencair jauh di dalam bumi.

%agma di kerak bumi disebut la&a. Batuan sedimen dibentuk sebagai didorong

bersama-sama atau disemen oleh berat air dan lapisan-lapisan sedimen di

atasnya. #roses penyelesaian ke lapisan ba'ah terjadi selama ribuan

tahun. Batuan metamorf adalah batuan yang berasal dari batuan yang sudah

ada, seperti batuan beku atau batuan sedimen, kemudian mengalami perubahan

fisik dan kimia sehingga berbeda sifat dengan sifat batuan induk (asal)nya.

http://id.wikipedia.org/wiki/Pelapukanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Batuanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Horizon_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Horizon_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Batuanhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Horizon_tanah&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Pelapukan


2/11

#erubahan fisik meliputi penghancuran butir-butir batuan, bertambah

besarnya butir-butir mineral penyusun batuan, pemipihan butir-butir mineral

penyusun batuan, dan sebagainya. #erubahan kimia berkaitan dengan

munculnya mineral baru sebagai akibat rekristalisasi atau karena adanya

tambahanpengurangan senya'a kimia tertentu. aktor penyebab dari proses

malihan (proses metamorfosis) adalah adanya perubahan kondisi tekanan yang

tinggi, suhu yang tinggi atau karena sirkulasi cairan. Tekanan dapat berasal dari

gaya beban atau berat batuan yang menindis atau dari gerak-gerak tektonik

lempeng kerak bumi di saat terjadi pembentukan pegunungan. *enaikan suhu

dapat terjadi karena adanya intrusi magma, cairan atau gas magma yang

menyusup ke kerak bumi le'at retakan-retakan pemanasan lokal akibat gesekan

kerak bumi atau kenaikan suhu yang berkaitan dengan "radien geothermis

(kenaikan temperature sebagai akibat letaknya yang makin ke dalam). Dalam

proses ini terjadi kristalisasi kembali (rekristalisasi) dengan dibarengi kenaikan

intensitas dan juga perubahan unsur kimia.1. Bea' Se&%%*

+arga berat spesifik dari butiran tanah (bagian padat) sering dibutuhakan

dalam bermacam-macam keperluan perhitungan dalam mekanika tanah. +arga-

harga itu dapat ditentukan secara akurat di laboratorium. ebagian besar dari

mineral-mineral tersebut mempunyai berat spesifik berkisar antara , sampai

denagn ,/. Berat spesifik dari bagian padat tanah pasir yang ber'arna terang,

umumnya sebagian besar terdiri dari 0uartz, dapat diperkirakan sebesar ,1,

untuk tanah berlempung atau berlanau, harga tersebut berkisar antara ,

sampai ,/.$. Ana+%&%& Me*an%& a% Tana-

2nalisis mekanis dari tanah adalah penentuan &ariasi ukuran-ukuran

partikel-partikel yang ada pada tanah. 3ariasi tersebut dinyatakan dalam

persentase dari berat kering total. 2da dua cara yang umum digunakan untuk

mendapat distribusi ukuran partikel-partikel tanah, yaitu$ analisisi ayakan (untuk

ukuran partikel-partikel berdiameter lebih besar dari 4,451mm), dan analisis

hidrometer (untuk ukuran pertikel-pertikel berdiameter lebih kecil 4,451mm. +asil

dari analisis mekanik (analisis ayakan dan hidrometer) umumnya digambarkan

dalam kertas semilogaritmik yang dikenal sebagai kur&a distribusi ukuran butiran.

Diameter partikel digambarkan dalam skala logaritmik, dan persentase dari

butiran yang lolos ayakan digambarkan dalam skala hitung biasa.


3/11

. K"/"&%&% Tana- Hubungan Volume-Berat

6ntuk membuat hubungan &olume-berat agregat tanah, tiga fase (yaitu$butiraan padat, air, dan udara) dipisahkan. 7adi, contoh tanah yang diselidiki

dapat dinyatakan sebagai$

3 8 3s 9 3& 8 3s 9 3' 9 3a

Dimana$ 3s 8 &olume butiran padat 3& 8 &olume pori 3' 8 &olume air di dalam pori 3a 8 &olume udara dalam pori

2pabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka total dari conoh

tanah dapat dinyatakan sebagai$

: 8 :s 9 :'

Dimana$ :s 8 berat butiran padat

:' 8 berat air +ubungan &olume yang umum dipakai untuk elemen tanah adalah angka

pori, porositas, dan derajat kejenuhan. 2ngka pori didefinisikan sebagai

perbandinagan antara &olume pori dan &olume butiran padat.Hubungan Antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air, dan Berat

Spesifik 6ntuk mendapatkan hubungan antara berat &olume, angka pori, dan

kadar air, perhatikan suatu elemen tanah dimana &olume butiran padatnya

adalah satu. *arena &olume dari butiran padat adalah ;, maka &olume dari pori

adalah sama dengan angka pori. Berat dari butiran padat dan air dapat

dinyatakan sebagai$

:s 8 "s ᵧ

ʷ dan :' 8 ':s 8 ' "s ᵧ

ʷ

Dimana$ "s 8 berat spesifik butiran padat ' 8 kadar air ᵧʷ 8 berat &olume air *arena berat air dalam elemen yang ditinjau adalah '"sᵧ ,ʷ &olume yang

ditempati air adalah$%aka dari itu, berat kejenuhan adalah$

e 8 '"s


4/11

2pabila contoh tanah adalah jenuh air yaitu ruang pori terisi penuh oleh

air, berat &olume tanah yang jenuh dapat ditentukan dengan cara yang sama

seperti diatas, yaitu$

:s 8 "sᵧ (; < n)ʷ :' 8 ':s 8 '"sᵧ (; < n)ʷ

4. K"n&%&'en&% Tana-

2pabila tanah berbutir halus mengandung mineral lempung, maka tanah

tersebut dapat diremas-remas tanpa menimbulkan retakan. ifat kohesi ini

disebabkan karena adanya air yang terserap di sekeliling permukaan dari pertikel

lempung. Bilamana kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air akan

menjadi sangat lembek seperti cairan. =leh karena itu, atas dasar air yang

dikandung tanah, tanah dapat dipisahkan dalam empat keadaan dasar, yaitu$

padat, semi padat, plastis dan cair. *adar air dinyatakan dalam persen, dimana terjadi transisi dari keadaan

padat ke dalam keadaan semi padat didefinisikan sebagai batas susut. *adar air

dimana transisi dari keadaan semi padat ke dalam keadaan plastis terjadi

dinamakan batas plastis, dan dari keadaan plastis ke keadaan cair dinamakan

batas cair. Batas-batas ini dikenal juga sebgai batas-batas atterberg.

0. S'u*'u Tana-

truktur tanah didefinisikan sebagai susunan geometrik butiran tanah.

Diantara fakto-faktor yang mempengaruhi struktur tanah adalah bentuk, ukuran,

dan komposisi mineral dari butiran tanah serta sifat dan komposisi dari air tanah.

ecara umum, tanah dapat dimasukkan ke dalam dua kelompok yaitu$ tanah tak

berkohesi dan tanah kohesif. truktur tanah untuk tiap-tiap kelompok akan

diterangkan diba'ah ini.

truktur tanah tak berkohesi pada umumnya dapat dibagi dalam dua

katagori pokok$ struktur butir tunggal dan struktur sarang lebah. #ada struktur

butir tunggal, butiran tanah berada dalam posisi stabil dan tiap-tiap butir

bersentuahan satu terhadap yang lain. Bentuk dan pembagian ukuran butiran

tanah serta kedudukannya mempengaruhi sifat kepadatan tanah. 6ntuk suatu

susunan dalam keadaan yang sangat lepas, angka pori adalah 4,/;. Tetapi,

angka pori berkurang menjadi 4,>1 bilamana butiran bulat dengan ukuran sama

tersebut diatur sedemikian rupa hinga susunan menjadi sangat padat. *eadaan

tanah asli berbeda dengan model diatas karena butiran tanh asli tidak


5/11

mempunyai bentuk dan ukuran yang sama. #ada tanah asli, butiran dengan

ukuran terkecil menempati rongga diantara butiran besar. *eadaan ini

menunnjukan kecenderungan terhadap pengurangan anka pori tanah. Tetapi,

ketidakrataan bentuk butiran pada umumnya menyebabkan adanya

kecenderungan terhadap penambahan angka pori dari tanah. ebagai akibat dari

dua faktor tersebut di atas, maka angka pori tanah asli kira-kira masuk dalam

rentang yang sama seperti angka pori yang didapat dari model tanah dimana

bentuk dan ukuran butiran adalah sama. #ada struktur sarang lebah, pasir halus dan lanau membantu lengkung-

lengkungan kecil hingga merupakan rantai butiran. Tanah yang mempunyai

struktur sarang lebah mempunyai angka pori besar dan biasanya dapat mamikul

beban statis yang tak begitu besar. Tetapi, apabila stuktur tersebut dikenai beban

berat atau apabila dikenai beban getar, struktur tanah akan rusak dan

menyebabkan penurunan yang besar.

. Pe/ea#%+%'a& an Re/#e&anTanah adalah merupakan susunan butiran padat dan pori-pori yang saling

berhubungan satu sama lain sehingga air dapat mengalir dari satu titik yang

mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi lebih rendah. tudi

mengenai aliran air melalui pori-pori tanah diperlukan dalam mekanika hal ini

sangat berguna didalam menganalisa kestabilan dari suatu bendungan tanah

dan konstruksi dinding penahan tanah yang terkena gaya rembesan.

4. Manaa'Besaran yang diperoleh dapat digunakan untuk korelasi empiris dengan

sifat-sifat teknis tanah.

4.4 Ke'e#a'a&an%etode ini tidak dapat digunakan untuk tanah fraksi kasar

4.0 A+a'2a+a' 3an D%una*an;. ?ylinder !ing. Timbangan (ketelitian 4,4; gr)>. =&en@. Desikator 1. 2lat Dongkrak. tickmaat (7angka orong)5. #isau

4. P"&eu Pe!"#aan


6/11

;. ?ylinder ring dibersihkan, kemudian dengan stickmaat diukur

diameter (d), tinggi (t) dan beratnya ditimbang.

. ?ylinder ring ditekan masuk ke dalam tanah dan kemudian demgan

alat dongkrak silinder dikeluarkan, dipotong dengan pisau kemudian

tanah disekitar ring dibersihkan dan permukaan tanah diratakan.

>. !ing 9 contoh tanah ditimbang, kemudian dimasukkan ke dalam o&en

selama @ jam dengan suhu ;414 ?.

@. esudah itu, contoh tanah yang sudah kering dimasukkan kedalam

desikator A ; jam.

1. ?ontoh tanah yang sudah dingin ditimbang, maka didapatlah berat

kering.

4.5 Ru/u&2u/u& 3an D%una*an• Ma&&a Jen%& (Den&%'3)

%ƿ 8

3

Dimana $Ƿ 8 %asa 7enis (grcm>)% 8 %assa Tanah 2lami (gr)3 8 3olume Tanah 2lami (cm>)

• Kaa A% (6a'e 7"n'en')

%' ' 8 ;44C

%d

Dimana $' 8 kadar air (C)

%' 8 massa air (gr)%d 8 massa tanah kering (gr)

• Deaja' Kejenu-an (Deee O Sa'ua'%"n)

3'r 8 ;44C

3p

%'3' 8 ƿ'

7adi,

%' ƿd


7/11

r 8 ;44CǷ' (ƿd 3) < %d)

Dimana $r8 derajat kejenuhan (C)3 8 &olume total (cm>)3' 8 &olume air (cm>)3p 8 &olume pori (cm>)%' 8 massa air (gr)%d 8 massa tanah kering (gr)Ƿ' 8 massa jenis air (;grcm

>)Ƿd8 massa jenis tanah kering (grcm

>)

An*a P"%

3pe 8

3d

%d3p 8 3 <

Ƿd

%d

3d 8 Ƿd

7adi,

(Ƿd 3) < %de 8

%d

Dimana $

e 8 angka pori3 8 &olume total (cm>)3p 8 &olume pori (cm>)3d 8 &olume butir (cm>)%d 8 massa tanah kering (gr)Ƿd8 massa jenis tanah kering (grcm

>)

• P""&%'a&

3pn 8 ;44C

3


8/11

%d3p 8 3 <

Ƿd

7adi,

%dn 8 ; < ;44C

Ƿd 3

Dimana $n 8 porositas (C)3 8 &olume total (cm>)3p 8 &olume pori (cm>)

%d 8 massa tanah kering (cm>)Ƿd 8 massa jenis tanah kering (grcm

>)

Hu#unan an'aa An*a P"% (e) enan ""&%'a& ( n)

en 8

e9;

ne 8

; < n

4.8 Da'a Ha&%+ Pena/a'anetelah dilakukannya penimbangan sample dan didapat data berat alami

sample kemudian sample yang berada didalam containner dimasukkan ke o&en

dan ditunggu selama @ jam. Ealu pada keesokan harinya, dilakukan lagi

penimbangan sample maka didapat data berat kering sample. Berikut data-data

yang diperoleh dari hasil pengamatan$

Ta#e+ 4.8.1

Da'a Ha&%+ Pena/a'an *e+"/"* 1Da'a Pena/a'an Sa/e+ 1 Sa/+e $

Tinggi !ing F,/ cm F,/ cm

Diameter !ing @, cm @, cm

3olume !ing ;@5,F> cm> ;@5,F> cm>

%assa cylinder ring ;F,/ gr ;F,/ gr

%assa Tanah 2lami 9 cylinder ring @>>, gr @1;,@ gr

%assa ?ontainner ;,; gr ;> gr

%assa Tanah *ering 9 ?ontainer ; gr ;/4,@ gr


9/11

4.9 Pe-%'unan

Ma&&a Tana- A+a/%

(Massa tanah alami + cylinder ring) – massa cylinder ring ample ;@>>, < ;F,/ 8 @,> gr ample @1;,@ < ;F,/ 8 F,1 gr

Ma&&a Tana- Ke%n

(Massa Tanah kering + container) – massa container ample ;; < ;,; 8 ;@/,/ gr ample ;/4,@ < ;> 8 ;55,@ gr

Ma&&a a%

Massa tanah alami – Massa tanah kering ample ;@,> < ;@/,/ 8 ;;@,@ gr ample F,1 < ;55,@ 8 ;41,; gr

• Ma&&a Jen%&

% (gr)p 8

3 (cm>

)

Dimana, 3 8 G H (d) t 8 G >,@; (@, cm) F,/ cm 8 ;@5,F> cm>

@,> gr ample ; 8

;@5,F> cm>

8 ;,5F grcm>

F,1 gr ample 8

;@5,F> cm>

8 ;,/; grcm>

• Kaa A%

%': 8 ;44C

%dample ;$

;;@,@ gr : 8 ;44C

;@/,/ gr 8 5,>C

ample $

;41,; gr : 8 ;44C


10/11

;55,@ gr 8 1/,C

Deaja' Kejenu-an

%assa 2ir p'r 8 ;44C

3olume %assa *ering

"s p' ;;@,@ gr ; grcm>

ample ; 8 ;44C ;@5,F> cm> ;@/,/ gr

;,/1 ; grcm>

8 ;/,5;;C

;41,; gr ; grcm>

ample ; 8 ;44C ;@5,F> cm> ;55,@ gr

;,/1 ; grcm>

8 @,/C

• An*a P"%

(pd 3) < %assa tanah keringe 8

%assa tanah kering

(4,4> ;@5,F>) < ;@/,/sample ; 8

;@/,/ 8 - 4,44>1

(4,4>; ;@5,F>) < ;55,@sample ; 8

;55,@ 8 - 4,4415

• P""&%'a&

%d

n 8 ; < ;44C Ƿd 3

ample ;;@/,/

n 8 ; < ;44C (4,4> ;@5,F>) 8 - 4,>>

ample ;55,@

n 8 ; < ;44C (4,4>; ;@5,F>) 8 - 4,415


11/11

Data Hasil PengolahanSample

1

Sample 1

atas

Sa/e+ 1#a:a-

Sa/e+

$

Sa/e+

$ a'a&

Sa/e+

$

#a:a-

Ma&&a Tana- A+a/% ()

Ma&&a Tana- Ke%n ()

Ma&&a A% ()

Kaa A% (;)

Ma&&a Jen%& Tana- (

Ma&&a Jen%& Tana- Ke%n(

An*a P"%

P""&%'a&

.

laporan akhir bab iv uji massa jenis

Documents