PENGUJIAN INDEKS PROPERTI TANAHPENGANTARPengujian indeks
properti adalah pengujian paling mendasar dan sederhana yang
dilakukan pada sampel tanah di laboratorium. Pengujian indeks
properti digunakan untuk menentukan sifat fisik dari tanah.
Contohnya pengujian indeks properti digunakan untuk menentukan
hubungan fase, klasifikasi tanah atau sifat khusus tanah. Pengujian
indeks properti tanah di laboratorium meliputi : Kadar Air Alami
(w) Berat isi () Berat Jenis (Gs)KONSEP DASARPada Gambar 3.1
terlihat elemen-elemen tanah yang digolongkan pada 3 bagian :1.
Solid (padat), merupakan partikel mineral tanah.2. Liquid (cair),
umumnya merupakan air yang terkandung rongga-rongga diantara
partikel padat.3. Gas (udara), merupakan udara yang terkandung pada
rongga-rongga diantara partikel padat. Tanah yang berada dibawah
MAT tidak memiliki rongga udara karena tanah tersebut jenuh air
(rongga udara terisi oleh air). Seperti yang dapat dilihat pada
gambar dibawah, tiga bagian dasar dari tanah dapat disusun kedalam
proporsi relatif berdasarkan massa dan volume. Hubungan antar fase
dapat diperoleh langsung dengan melakukan tiga pengujian
laboratorium yang telah disebutkan pada sub bab 3.1. Hubungan antar
fase lainnya tidak dapat ditentukan oleh pengujian laboratorium,
tetapi dapat dihitung menggunakan persamaan-persamaan komposisi
tanah.
Gambar 31 Elemen Tanah (Soil Mechanic and Foundation, Robert W.
Day)KADAR AIR ALAMIPengujian ini dilakukan untuk mendapatkan kadar
alami sampel tanah di laboratorium. Pengujian ini dapat dilakukan
pada sampel tanah terganggu maupun sampel tanah tidak terganggu.
3.1 3.2 3.3 3.3.1 PERALATANAlat alat yang digunakan : Silinder ring
Tare Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Oven Ekstruder Pisau3.3.2
PROSEDUR UJIa. Sampel tanah tak terganggu/undisturbed sample
(UDS)1. Silinder ring dibersihkan, kemudian dengan stickmat diukur
diameter (d), tinggi (t), dan beratnya ditimbang (W1).2. Silinder
ring ditekan masuk kedalam tanah dan kemudian dengan alat ekstruder
tanah dikeluarkan, potong dengan pisau, kemudian tanah disekitar
ring dibersihkan dan permukaan diratakan (W2). 3. Ring + sampel
tanah ditimbang, kemudian dimasukkan kedalam oven selama 24 jam
dengan suhu 105C.4. Ring + sampel tanah yang sudah kering oven
ditimbang, didapat berat kering (W3).b. Sampel tanah
terganggu/disturbed sample (DS)1. Ambil dua buah tare lalu
bersihkan. Timbang berat kosong tare tersebut (W1).2. Ambil sampel
tanah masing-masing 20 gr, lalu timbang berat tare + sampel tanah
(W2).3. Masukan tare + sampel kedalam oven selama 24 jam dengan
suhu 105C. 4. Setelah 24 jam keluarkan tare + sampel, lalu timbang
(W3)3.3.3 PERHITUNGANKadar air alami tanah dapat dihitung
menggunakan persamaan dibawah
Dimana Ww adalah berat air dan Ws adalah berat sampel tanah
kering. Untuk menghitung derajat kejenuhan tanah angka pori dan
porositas dapat menggunakan persamaan-persamaan sebagai berikut
:
Sr = x 100 %
Vw =
Vv = V WVs = V -
Jadi Sr = x 100 %Table 31 Kriteria Derajat Kejenuhan
Tanah(Terzaghi and Peck 1967)ConditionDegree of Saturation
Dry0
Humid1 25
Damp26 50
Moist51 75
Wet76 99
Saturated100
Angka Pori (Void Ratio)
e =
e =
Porositas
n =
n =
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIAPROGRAM STUDI TEKNIK SIPILKAMPUS
I: JL. DIPATIUKUR 112TELP. (022) 2504119. 2503430
BANDUNG40132KAMPUS II: JL. DIPATIUKUR 116TELP. (022) 2506634.
2503371 BANDUNG40132KAMPUS III: JL. DIPATIUKUR 102TELP. (022)
2506637. 2533754 BANDUNG40132
3-7
3-21
Table 32 Disturbed SampleMoisture Content (ASTM D 2216)
Test No
Tare No
Weight of Wet Soil + Tare (W2)gr
Weight of Dry Soil + Tare (W3)gr
Weight of Tare(W1)gr
Weight of Water (Ww = W2 W3)gr
Weight of of Soil (W = W2 W1)gr
Weight of Dry Soil (Ws = W3 W1)gr
Moisture Content (w = Ww/Ws x 100%)gr
Average of Moisture Contentgr
Catatan :DATA UJI KADAR AIR ALAMI
Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________
DATA UJI KADAR AIR ALAMI
Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________
..Table 33 Undisturbed SampleMoisture Content (ASTM D 2216)
Test No
Tare No
Weight of Wet Soil + Ring (W2)gr
Weight of Dry Soil + Ring (W3)gr
Weight of Ring (W1)gr
Weight of Water (Ww = W2 W3)gr
Weight of of Soil (W = W2 W1)gr
Weight of Dry Soil (Ws = W3 W1)gr
Moisture Content (w = Ww/Ws x 100%)gr
Average of Moisture Contentgr
Catatan :DATA UJI KADAR AIR ALAMI
Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________
DATA UJI KADAR AIR ALAMI
Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________
..
Derajat Kejenuhan :
Sr = x 100%Sr =
Berdasarkan nilai derajat kejenuhan (Sr) tanah berada dalam
kondisi _______Dengan nilai angka pori :
e = 1e =
Porositas :
n = n =PERHITUNGAN DERAJAT KEJENUHAN, ANGKA PORI DAN
POROSITAS
Nama Instansi: UNIKOMSampel kedalaman (m): _____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: _____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: _____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: _____________
3. BERAT ISI TANAHBerat isi tanah hanya dapat diperoleh dari
sampel tanah tak terganggu/undisturbed sample (UDS) yang
dikeluarkan dari tabung UDS.1. 4. 0. PERALATANAlatalat yang
digunakan : Silinder ring Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Oven
Ekstruder Stickmat (jangka sorong) Pisau4.0.1 PROSEDUR UJI1.
Silinder ring dibersihkan, kemudian dengan ukur diameter (d),
tinggi (t), menggunakan stickmat dan beratnya ditimbang (W1).2.
Silinder ring ditekan masuk kedalam tabung berisi tanah dan
kemudian dengan alat ekstruder tanah dikeluarkan, potong dengan
pisau, kemudian tanah disekitar ring dibersihkan dan permukaan
diratakan (W2). 3. Ring + sampel tanah ditimbang4.0.2
PERHITUNGANBerat isi tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut :
Dimana t adalah berat isi total tanah, W adalah berat sampel
tanah dan V adalah volume sampel tanah. Setelah mendapatkan berat
isi dan kadar air, kita dapat menghitung berat isi kering tanah
dengan menggunakan persamaan berikut:
Dimana t adalah berat isi total , dan w adalah kadar air dalam
satuan desimal (bukan dalam persen). Selain berat isi kering ada
pula persamaan-persamaan yang menghubungkan berat isi total dengan
berat jenuh seperti yang ditunjukan pada tabel dibawah.
Gambar 32 Hubungan persamaan berat isi tanah(Soil mechanic and
foundation, Robert W.Day)
Table 34 Sampel Berat Isi TanahUnit Weight (m)
Test No
Ring No
Diameter Of Ring (D)cm
Height Of Ring (t)cm
Volume Of Ring (V)cm
Weight Of Ring (W1)gr
Weight Of Wet Soil + Ring (W2)gr
Weight of Wet Soil (W = W2 W1)gr
Weight Of Wet Soil Content, ( = W/V)gr/cm
Average of Unit Weight ()gr/cm
Catatan :DATA UJI BERAT ISI TANAH
Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________
...BERAT JENIS TANAHPada umumnya, ada 2 perbedaan pengujian
berat jenis yang digunakan pada rekayasa geoteknik yaitu sebagai
berikut :1. Specific gravity of solids Gs. Berat jenis ini adalah
perbandingan massa jenis partikel tanah s dengan massa jenis air w.
Dimana massa jenis partikel tanah s didefinisikan sebagai hasil
bagi antara massa tanah kering pada suhu tertentu Ms, dengan volume
tanah pada suhu yang sama Vs, atau s = Ms/Vs. pada pengujian berat
jenis ini menggunakan sampel tanah kering lolos ayakan No. 4 (U.S.
standard sieve).2. Bulk specific gravity Gb. Lain halnya dengan Gs,
pengujian Gb dilakukan menggunakan sampel tanah yang lebih besar
yaitu sampel tanah yang tertahan pada ayakan No. 4 (U.S. standard
sieve). Pada ayakan tersebut tertahan berbagai jenis batu pecah
seperti kerikil dan cobble.Pada subbab ini pengujian yang akan
dilakukan adalah specific gravity of solid Gs.PERALATANAlatalat
yang digunakan : Piknometer 100 ml Timbangan dengan ketelitian 0,01
gr Tungku listrik Termometer Bak perendam Kanebo/lapPROSEDUR UJI1.
Keringkan sample tanah dalam oven pada temperature 110C 5C (110F
5F) selama 24 jam.2. Cuci piknometer atau botol ukur dengan air,
kemudian dikeringkan dan selanjutnya timbang (W1).3. Piknometer
tersebut diisi dengan air hingga penuh, timbang piknometer + air
tersebut (W4) lalu ukur suhunya. Jika suhu air dalam piknometer
tidak dalam suhu 20C, maka perlu dilakukan koreksi (k) terhadap
berat piknometer dan air yang digunakan (lihat tabel), sehingga :
W4 = k x Wpikno+air4. Saring sampel tanah menggunakan ayakan No. 4.
Masukkan sampel tanah seberat 20 gr ke dalam piknometer kemudian
timbang (W2).5. Tambahkan air suling ke dalam piknometer yang
berisi benda uji sehingga piknometer terisi dua pertiganya.6. Untuk
benda uji yang mengandung lempung diamkan benda uji terendam selama
24 jam lebih.7. Panaskan air pada bak perendam lalu piknometer yang
berisi sampel tanah + air direbus dengan hati-hati selama 10 menit
atau lebih sehingga udara dalam sampel ke luar seluruhnya. Untuk
mempercepat proses pengeluaran udara, piknometer dapat dimiringkan
sesekali.8. Setelah selesai direbus, rendamlah piknometer dalam bak
perendam menggunakan air suling, hingga suhu turun menjadi suhu
semula.9. Tambahkan air suling sampai penuh. Keringkan bagian
luarnya, lalu timbang (W3).PERHITUNGAN1. Hitung berat jenis tanah
berdasarkan formula berikut:
Dengan:Gs = Berat jenis tanah Wt= Berat pikno kosong (gr)W2=
Berat pikno + sample tanah, (gr)W3= Berat pikno + tanah + air,
(gr)W4 = Berat pikno + air pada suhu 20C, (gr)Table 35 Hubungan
antara kerapatan relatif air dan faktor koreksi K dalam temperature
(SNI 1964:2008)
Nilai-nilai berat jenis mineral yang terkandung dalam tanah
dapat dilihat pada tabel dibawah
Gambar 33 Formula dan berat jenis mineral tanah(Soil Mechanic
and Foundation, Robert W. Day)Table 36 Berat Jenis TanahSpecific
Gravity (ASTM D 854)
Picno No
Weight of Picno (W1)
Weight of Picno + Water gr
Temperature Cgr
Weight of Picno + Water temperature 20 C (W4)gr
Weight of Picno + Sample( W2)gr
Weight of Picno + Water + Soil temperature 20 C (W3)gr
Wt = W2-W1gr
W5 = Wt+W4gr
W5-W3cm3
Specific Gravity Of Soil Wt/W5-W3Gs
Average Of Specific Gravity (Gs.av)Gs
Catatan :...DATA UJI BERAT JENIS TANAH
Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________
Peralatan Pengujian Indeks Properties
Gambar 34 Timbangan elektrik dengan ketelitian 0.01 gr
Gambar 35 Oven
Gambar 36 Kompor Listrik
Gambar 37 Piknometer
Gambar 38 Mangkok Porselin
Gambar 39 Ring Gamma
Gambar 310 Jangka Sorong
Gambar 311 Desikator
Gambar 312 Extruder
GAMBAR ILUSTRASI PENGUJIAN INDEKS PROPERTI TANAH
Nama Instansi: UNIKOMSampel Kedalaman (m): ____________
Nama Proyek: Praktikum MektanNama Operator: ____________
Lokasi Proyek: ________________Nama Engineer: ____________
Deskripsi Tanah: ________________Tanggal: ____________
PUSTAKALaporan Praktikum Mekanika Tanah Tahun Ajaran
2013/2014.Day. Robert W. (2001). Soil Testing Manual Procedures,
Classification Data and Sampling Practices, Mc Graw-Hill
BAB 3PENGUJIAN INDEKS PROPERTI TANAH3-13.1PENGANTAR3-13.2KONSEP
DASAR3-13.3KADAR AIR ALAMI3-23.3.1PERALATAN3-23.3.2PROSEDUR
UJI3-33.3.3PERHITUNGAN3-43.4BERAT ISI
TANAH3-93.4.1PERALATAN3-93.4.2PROSEDUR
UJI3-93.4.3PERHITUNGAN3-93.5BERAT JENIS
TANAH3-123.5.1PERALATAN3-123.5.2PROSEDUR
UJI3-133.5.3PERHITUNGAN3-143.6PUSTAKA3-20
Gambar 31 Elemen Tanah3-2Gambar 32 Hubungan persamaan berat isi
tanah3-10Gambar 33 Formula dan berat jenis mineral tanah (Soil
Mechanic and Foundation, Robert W. Day)3-15Gambar 34 Timbangan
elektrik dengan ketelitian 0.01 gr3-17Gambar 35 Oven3-17Gambar 36
Kompor Listrik3-17Gambar 37 Piknometer3-17Gambar 38 Mangkok
Porselin3-18Gambar 39 Ring Gamma3-18Gambar 310 Jangka
Sorong3-18Gambar 311 Desikator3-19Gambar 312 Extruder3-19
Table 31 Kriteria Derajat Kejenuhan Tanah3-4Table 32 Disturbed
Sample3-6Table 33 Undisturbed Sample3-7Table 34 Sampel Berat Isi
Tanah3-11Table 35 Hubungan antara kerapatan relatif air dan faktor
koreksi K dalam temperature (SNI 1964:2008)3-14Table 36 Berat Jenis
Tanah3-16