LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH ATTERBERG LIMIT KELOMPOK 8 Samuel Budi 1206217950 Alvina Mayora 1206237580 Danang Setiya 1206251023 Waktu Praktikum : 16 Maret 2011 Asisten Praktikum : Rachma Yuliana Tanggal Disetujui : 27 Maret 2014 Nilai : Paraf Asisten : LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2014
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH
ATTERBERG LIMIT
KELOMPOK 8
Samuel Budi 1206217950
Alvina Mayora 1206237580
Danang Setiya 1206251023
Waktu Praktikum : 16 Maret 2011
Asisten Praktikum : Rachma Yuliana
Tanggal Disetujui : 27 Maret 2014
Nilai :
Paraf Asisten :
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2014
2 Modul I | Atterberg Limits
I. LIQUID LIMIT
A. Tujuan
Mencari kadar air pada liquid limit (batas cair) dari sampel tanah.
B. Alat dan Bahan
Alat Cassagrande
Standard Grooving Tool
Can
Spatula
Mangkuk porselin
Air suling
Oven
Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram
Botol penyemprot
C. Teori Dasar
Liquid limit didefinisikan sebagai kadar air dimana contoh tanah yang telah
dimasukkan pada alat cassagrande, dibuat celah di tengahnya dengan standard grooving
tool lalu alat cassagrande diputar dengan kecepatan 2 ketukan per detik dan tinggi jatuh
10 mm, sehingga pada ketukan ke-25 contoh tanah yang digores dengan Grooving tool
merapat sepanjang 0.5 inch.
Batas cair antara cair dan plastis dapat ditentukan dengan percobaan
menggunakan alat liquid limit. Alat ini dikembangkan oleh cassagrande dan besarnya
batas cair ditentukan pada ketukan ke-25 .
Dalam batas cair kita mempelajari kadar air dalam keadaan tertentu. Selain itu
untuk percobaan selanjutnya tanah diuji dalam tiga keadaan, yaitu batas cair, batas plastis,
dan batas susut dari tanah, atau secara skematis diwakili pada sebuah diagram yaitu:
Sumber : Modul Percobaan Atterberg limits UNIKOM
3 Modul I | Atterberg Limits
Gambar 1. Diagram Atterberg Limits
Semakin ke kanan diagram di atas, kadar airnya semakin sedikit. Batas cair ini
ditentukan dengan percobaan memakai alat liquid limit. Alat ini dikembangkan oleh
cassagrande dan besarnya batas cair ditentukan pada ketukan ke-25.
Dimana :
W = kadar air
w1 = berat tanah basah + can
w2 = berat tanah kering + can
w3= berat can
D. Cara Kerja
Persiapan Percobaan
1. Menyiapkan tanah lolos saringan no. 40 ASTM , kering udara
2. Memastikan kebersihan alat
3. Mengkalibrasi timbangan yang akan digunakan
4. Mempersiapkan botol penyemprot dan air suling
5. Mempersiapkan dan mengeringkan can yang diperlukan
Jalannya Percobaan
1. Memasukkan contoh tanah kedalam mangkuk porselin dan kemudian mencampurnya
dengan air suling dan diaduk dengan spatula hingga homogen.
2. Memasukkan contoh tanah kedalam mangkuk cassagrande selapis demi selapis dan
diusahakan agar tidak ada udara diantara setiap lapisan dengan spatula - tebal tanah
yang dimasukkan kurang lebih hingga setebal 0.5 inch pada bagian tengahnya.
3. Membuat celah di tengah-tengah tanah dalam mangkuk cassagrande dengan
menggunakan grooving tool dalam arah tegak lurus mangkuk dilakukan dengan hati-
hati agar tidak terjadi retak pada bagian bawahnya.
4 Modul I | Atterberg Limits
Gambar 2. Membuat celah dengan grooving tool
4. Menjalankan alat cassagrande dengan kecepatan konstan 2 putaran perdetik dan tinggi
jatuh 1 cm, dilakukan hingga tanah tepat merapat 0.5 inch - pada saat itu alat
cassagrande dihentikan dan jumlah ketukan dicatat.
Gambar 3. Tanah merapat sepanjang ½ inch
5. Menimbang can terlebih dahulu, lalu mengambil sebagian tanah dalam mangkuk
cassagrande dan memasukkanya kedalam can dan ditimbang berat can dan tanah,
terakhir can dan tanah dimasukan ke dalam oven.
6. Mengulangi seluruh langkah diatas untuk lima sampel dengan nilai ketukan antara 10
hingga 50 ketukan, hal ini dibantu dengan cara menambahkan air suling atau
menambahkan tanah.
7. Setelah kurang lebih 18 jam dalam oven, contoh tanah dikeluarkan dan ditimbang
kembali.
8. Menghitung kadar airnya.
E. Pengolahan Data
Data Hasil Praktikum (terlampir)
Perhitungan
Tabel 1. Data perhitungan hasil praktikum
I II III IV V VI
Jumlah ketukan 8 18 32 42 52 59
Berat tanah basah + can 52.48 g 51.52 g 40.47 g 40.84 g 44.15g 49.73 g
Berat tanah kering + can 32.4 g 29.27 g 26.34 g 25.92 g 29.15 g 31.95 g
Berat can 9.74 g 6.37 g 8.12 g 8.03 g 8.15 g 7.94 g
Berat tanah kering 22.66 g 22.9 g 18.22 g 17.89 g 21 g 24.01 g
Berat air 20.08 g 22.25 g 14.13 g 14.92 g 15 g 17.78g
Kadar air 88.61% 97.16% 77.55% 83.40% 71.43% 74.05%
Kadar air rata-rata 82.03 %
Menentukan Nilai Liquid Limit
Cara I
Batas cair didapat dengan menarik garis vertikal pada N = 25 sampai memotong
grafik. Regresi logarithmic antara N (jumlah ketukan) dengan W (kadar air) :
Tabel 2. Data grafik kurva liquid limit
Jumlah ketukan (x) 8 18 32 42 52 59
Kadar air (y) 88.61% 97.16% 77.55% 83.40% 71.43% 74.05%
6 Modul I | Atterberg Limits
Grafik 1. Grafik Kurva liquid limit
Berdasarkan grafik di atas diperoleh : y = -9.54ln(x) + 114.1
Sehingga, utuk ketukan ke-25, x = 25 akan diperoleh Liquid Limit sebesar :
y = -9.54ln(x) + 114.1
y = -9.54 ln (25) + 114.1
y = 83.392
Sehingga besar Liquid Limit dalam presentase yaitu 83.392 %
Cara II
Dengan menggunakan rumus :
[
]
Dimana :
LL = Liquid limit
Wn = kadar air pada ketukan ke-n
N = jumlah ketukan
[
]
[
]
[
]
[
]
88.61
97.16
77.55
83.4
71.43
74.05
y = -9.548ln(x) + 114.18
40
50
60
70
80
90
100
110
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
Kurva Liquid Limit
Kadar Air (%)
Log. (Kadar Air (%))
Tabel 3. Data perhitungan LL
Can Jumlah Ketukan Wn (%) LL (%)
1 8 88.61 77.20
2 18 97.16 93.37
3 32 77.55 79.90
4 42 83.4 88.80
5 52 71.43 78.05
6 59 74.05 82.16
LL rata-rata 83.25 %
Kesalahan Relatif
Kesalahan relative LL = |
|x 100%
= |
| x 100%
= 0.17 %
Menentukan Harga Flow Index (FI)
Flow Index adalah hubungan linier yang terbaik antara kemiringan kurva
kadar air terhadap jumlah ketukan. Hubungan antara kadar air dan jumlah pukulan ini
digambarkan dalam grafik semi-logaritma. Flow Index sendiri merupakan indikator
dari laju kehilangan kekuatan geser seiring dengan bertambahnya kadar air pada
tanah. Semakin rendah kekuatan geser maka semakin tinggi nilai flow index.
Untuk mendapatkan harga Flow Index (FI) ialah dengan menarik garis lurus
sehingga memotong sumbu pada ketukan ke-10 dan ketukan ke-100. Persamaan
grafik kadar airnya adalah,
y = -9.54ln(x) + 114.1
Selain itu, Flow indeks juga bisa diperoleh dengan manggunakan persamaan,
[
]
Kadar air untuk N = 10 (Wn10) yaitu,
y = -9.54ln(10) + 114.1
y = 92.13 %
Kadar air untuk N = 100 (Wn100) yaitu,
8 Modul I | Atterberg Limits
y = -9.54ln(100) + 114.1
y = 70.16%
Maka diperoleh harga Flow Index (FI) sebesar
Flow Index (FI) = = = - 21.97%
F. Analisis
Analisis Percobaan
Praktikum Liquid Limits ini adalah praktikum yang bertujuan mencari batas cari dari suatu
sampel tanah. Untuk mendapatkan batas cair tersebut, hal yang pertama dilakukan adalah
menyiapkan tanah yang lolos saringan no. 40 ASTM dalam kondisi kering udara.
Kemudian sebagian sampel tanah dimasukkan ke dalam mangkuk porselin (can)
secukupnya dan ditambahkan air suling secukupnya (perkiraan) lelu diaduk dengan saptuli
hingga tercampur secara merata (homogen).
Setelah didapat adukan yang homogen, tanah dimasukkan ke mangkuk cassagrande
dengan spatula selapis demi selapis secara hati-hati untuk menghindari terjadinya rongga
udara di dalam lapisan. Lapisan ini dibuat setebal kira-kira 0,.5 inci (dengan perkiraan).
Kemudian membuat celah di bagian tengah lapisan tadi dengan menggunakan grooving
tool dengan posisi grooving tool tegak lurus terhadap lapisan. Dalam membuat celah ini
harus hati-hati agar saat menggerakkan grooving tool tidak menyebabkan lapisannya retak
pada bagian bawahnya.
Kemudian menjalankan mesin cassagrande dengan kecepatan konstan 2 putaran perdetik
dan tinggi jatuh mangkuk 10 mm. Hal ini dilakukan sampai kedua sisi lapisan saling
menempel rapat, merapat sampai kira-kira 0.5 inci. Barulah mesin dimatikan dan jumlah
ketukan yang ditunjukkan papan pengitung dicatat.
Langkah-langkah di atas dilakukan secara berulang untuk perkiraan kada air yang berbeda
sampai didapatkan nilai ketukan antara 10 sampai 60 ketukan. Untuk mendapatkan nilai
ketukan yang diinginkan, misalnya membutuhkan nilai ketukan 20 kali, maka ketika
percobaan awal didapat hasil 15 ketukan, maka hal itu menunjukkan bahwa campuran
tanah kita masih kurang air. Sehingga kita bisa menambahkan air seling secukupnya sesuai
perkiraan dapat menghasilkan nilai ketukan mendekati 20 kali (bisa plus minus 2).
Sebaliknya, jika ternyata didapat nilai ketukan 25, maka kita bisa menambahkan tanah
agak campurannya tidak terlalu encer untuk menghasilkan 20 ketukan.
9 Modul I | Atterberg Limits
Setelah nilai ketukan didapatkan, sisa tanah nilai ketukan tersebut ditimbang, kemudian
dimasukkan ke dalam oven selama kurang lebih sehari lalu ditimbang kembali. Lalu can
dicuci bersih.
Analisis Hasil
Percobaan ini bertujuan untuk mendapatkan nilai batas cair. Memudahkan untuk
mendapatkan nilai tersebut, dalam percobaan ini digunakan 6 sampel hasil yaitu nilai
ketukan 10 sampai 60. Sesuai langkah di atas, awalnya mencampurkan sampel tanah
dengan air suling sesuai perkiraan bisa mendapat nilai 10 ketukan. Alasan kenapa
digunakan air suling adalah karena air hasil sulingan merupakan air yang telah benar-benar
murni dan bersih dari segala jenis kotoran baik itu organic maupun anorganik.
Sebagai langkah awal, maka kali ini penambahan air dilakukan dengan agak asal-asalan
karena belum diketahui gambaran perbandingan jumlah air dan nilai ketukan yang
dihasilkan. Setelah dilakukan percobaan sesuai prosedur, ternyata didapatkan nilai ketukan
44. Maka tujuan mendapatkan ketukan 10 dialihkan untuk mendapat ketukan 40. Tanah di
mangkuk cassagrande diangkat bersih dan penambahan sedikit tanah dilakukan untuk
agak mengkentalkan campuran. Akhirnya didapatkanlah nilai ketukan 42, nilai ini masih
masuk ke batas toleransi untuk nilai ketukan 40.
Kemudian percobaan dilakukan dengan penambahan sejumlah air untuk menghasilkan
ketukan 30, 20, 10, 50, dan 60 dengan jumlah air untuk ketukan 42 di awal tadi sebagai
acuan perkiraan penambahan. Sehingga didapatlah hasil nilai ketukan sebagai berikut,
Tabel 4. Data hasil nilai ketukan
Nilai
diharapkan 10 20 30 40 50 60
Nilai hasil 8 18 32 42 52 59
Dari hasil percobaan, terlihat 3 nilai ketukan menggunakan batas minimum dan 3 lainnya
menggunakan batas maksimum toleransi.
Berdasarkan hasil percobaan didapatkan data berta kering dan berat air, sehingga bisa
dihitung nilai kadar air percobaan dengan rumus berat air / berat kering x 100%. Diperolah
hasil,
10 Modul I | Atterberg Limits
Tabel 5. Hasil perhitungan kadar air
Berat tanah kering 22.66 g 22.9 g 18.22 g 17.89 g 21 g 24.01 g
Berat air 20.08 g 22.25 g 14.13 g 14.92 g 15 g 17.78g
Kadar air 88.61% 97.16% 77.55% 83.40% 71.43% 74.05%
Kadar air rata-rata dari keenam sampel adalah 82.03 %.
Kemudian urntuk mendapat nilai liquid limits digunakan 2 cara. Cara pertama yaitu
dengan metode grafik. Dimana nilai ketukan sebagai nilai sumbu x dan kadar air sebagai
nilai sumbu y. Grafik yang dihasilkan akan menunjukkan nilai LL yaitu kadar air pada
nilai ketukan 25. Untuk mendapatkan besar kadar air pada ketukan 25 dari grafik yang ada,
ditunjukkan persamaan alogaritma dari grafik yang ada, y = -9.54ln(x) + 114.1, kemudian
mengganti nilai x dengan 25. Sehingga didapatkan nilai kadar air LL sebesar 83.392 %.
Cara yang kedua yaitu dengan metode perhitungan matematis dengan rumus
[
]
dengan Wn adalah kadar air ketukan ke-n, dan N adalah jumlah
ketukan. Sehingga diperolah hasil,
Tabel 6. Hasil nilai LL dari setiap variasi ketukan