01 Atterberg Limit

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia

BAB 1 ATTERBERG LIMITS A.

LIQUID LIMIT

1.1

PENDAHULUAN

1.1.1 1.1. 1 Maksu Maksud d dan Tujuan Tujuan Percoba Percobaan an :

Mencari kadar air pada liquid limit (batas (batas cair) dari sampel tanah

1.1.2 AlatAlat-alat alat dan Baha Bahan: n: 

Alat Cassagrande



Standard grooving tool



Can



Spatula



Mangkuk porselin



Air suling



Oven



Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram



Botol penyemprot

1.1.3 Teor Teorii dan Rumus Rumus yang Digunakan Digunakan::

Di dalam laboratorium, liquid limit didefinisikan sebagai kadar air dimana contoh contoh tanah tanah yang yang telah telah dimasukk dimasukkan an pada 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. Dalam Dalam batas batas cair cair kita kita mempel mempelaja ajari ri kadar kadar air dalam dalam keadaa keadaan n terten tertentu. tu. Dalam hal ini hanya dipelajari/diuji dalam tiga keadaan, yaitu batas cair, batas plastis, dan batas susut dari tanah, atau secara skematis diwakili pada sebuah diagram yaitu:

Modul Praktikum – Atterberg Atterberg Limits

1


Cair

Plastis BATAS CAIR

Semi Plastis

BATAS PLASTIS

Solid

BATAS SUSUT

Diagram Atterberg Limits

Gambar 1.1

Semakin ke kanan diagram di atas, kadar airnya semakin sedikit. Batas liquid limit limit . Alat ini cair cair ini ini dite ditent ntuk ukan an deng dengan an perc percob obaa aan n mema memaka kaii alat alat liquid

dikemba dikembangka ngkan n oleh cassagrande dan dan besar besarnya nya batas batas cair cair ditent ditentuka ukan n pada pada ketukan ke-25. W

=

w1

−

w2

w2

−

w3

⋅ 100%

(1.1)

dengan : W = kadar air w 1 = berat tanah basah + can w 2 = berat tanah kering + can w 3 = berat can

1.2

PRAKTIKUM

1.2.1 1.2. 1 Pers Persiapa iapan n Perco Percobaan baan

1.

Menyiap Menyiapkan kan tanah tanah lolos saringan saringan no. 40 ASTM, ASTM, kering kering

udara

2.

Memastikan kebersihan alat–alat

3.

Mengkalibrasi timbangan yang akan digunakan

4.

Mempersiapkan botol penyemprot dan air suling

5.

Mempersiapkan dan mengeringkan can yang diperlukan

1.2.2 Jala Jalannya nnya Perc Percobaa obaan n

1. Mema emasukka ukkan n

con onttoh

tana tanah h

ke

dalam lam

mangk ngkuk por porse sellin dan

kemudian mencampurnya mencampurnya dengan air suling dan diaduk dengan spatula hingga homogen

2. Memasukkan contoh tanah ke dalam mangkuk cassagrande selapis demi selapis dan diusahakan tidak ada udara di antara setiap lapisan dengan spatula – tebal tanah yang dimasukkan kurang lebih hingga setebal 0.5 inch pada bagian tengahnya


2

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia 3. Membuat

celah

di

tengah-tengah

tanah

dalam

mangkuk

cassagrande dengan menggunakan grooving tool dalam menggunakan grooving dalam arah tegak

lurus lurus mangkuk mangkuk,, dilakuka dilakukan n dengan dengan hati–hati hati–hati agar agar tidak tidak terjadi terjadi retak retak pada bagian bawahnya (gambar 1.2)

Gambar 1.2

Membuat celah dengan grooving tool

Menjalankan alat cassagrande dengan kecepatan konstan 2 putaran 4. Menjalankan per-detik dan tinggi jatuh 1 cm, dilakukan hingga tanah tepat merapat sepanjang 0.5 inch – pada saat itu alat cassagrande dihentikan dan jumlah ketukan dicatat (gambar 1.3)

Gambar 1.3

Tanah yang merapat sepanjang ½ inch

terlebih dahulu, dahulu, lalu mengamb mengambil il sebagian sebagian tanah tanah 5. Menimbang can terlebih dalam mangkuk cassagrande dan memasukkannya ke dalam can dan ditimbang berat can + tanah, terakhir can + tanah dimasukkan ke dalam oven.


3

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia 6. Mengulangi seluruh langkah di atas untuk lima sampel dan 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

1.2.3 1.2. 3 Perb Perbandi andingan ngan dengan dengan ASTM ASTM

Pada ASTM jumlah ketukkan adalah antara 25 – 35 ketukan, ketukan, sedangkan sedangkan pada pada percobaan percobaan ini jumlah jumlah

ketukan ketukan adalah adalah antara antara 10 – 50 ketukkan, ketukkan, hingga hingga

tanah merapat sepanjang 0.5 inch.

1.3

HASIL PR PRAKTIKUM

1.3.1 1.3. 1 Data Hasi Hasill Praktik Praktikum um (terlampir)

1.3.2

Perhitungan :

Jumlah ketukan Berat tanah basah + can Berat tanah kering + can Berat can Berat tanah kering Berat air Kadar air Kadar air rata-rata

I 1… … … … … … …%

II 2… … … … … … …%

III 3… … … … … … …% …%

IV 4… … … … … … …%

V 5… … … … … … …%

Menentukan nilai Liquid Limit Cara 1

Batas cair didapat dengan menarik garis vertikal pada N = 25 sampai memotong grafik. Regresi logarithmic antara N (jumlah ketukan) dengan W (kadar air) : N ( x ) N ( W ( W (y)

1… …%


2… …%

3… …%

4… …%

5… …%

4

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia 82 81 80

) 79 %78 ( W 77 y = … Ln(x) + …

76 75 74 0

10

20

30

40

50

60

Jumlah ketukan

Gambar 1.4

Contoh grafik untuk menentukan liquid limit

Dari grafik di atas, didapat persamaan kurva: y = …Ln(x) + … maka untuk N = 25



Liquid Limit = …Ln(25) + … = … %

Cara 2

Dengan rumus : 0.121

LL LL

N  = W n     25 

(1.2)

keterangan : LL

= liquid limit

W n

= kadar air pada ketukan ke-n

N

= jumlah ketukan

LL1 = … % LL2 = … % LL3 = … % LL4 = … % LL5 = … %


5


No. Can

Jumlah ketukan

W n (%)

LL (%)

1

1…

…%

…%

2

2…

…%

…%

3

3…

…%

…%

4

4…

…%

…%

5

5…

…%

…%

LLrata-rata =

…%

Kesalahan relatif =

LL LL cara 1 − LL LL cara 2 LL LL cara 1

×100

%

=…%

Menentukan harga Flow Index (FI )

Untuk mendapa mendapatkan tkan harga harga Flow Index (FI ) ialah dengan menarik garis lurus sehingga memotong sumbu pada ketukan ke-10 dan ketukan ke-100.

Kadar air untuk N = 10 ; W = … Ln(10) + … = … %

Kadar air untuk N = 100 ; W = … Ln(100) + … = … %

FI = W N= N=100 – W N= N=10

(1.3)

=…


6


B.

PLASTIC LIMIT

1.1

PENDAHULUAN

1.1.1 Maksu Maksud d dan Tujuan Tujuan Percoba Percobaan an :

Mencari Mencari kadar air pada pada batas batas plastis ( plastis plastis limit limit ) dari sebuah sampel tanah.


Pelat kaca



Container



Contoh tanah lolos saringan No. 40 ASTM



Spatula



Mangkuk porselin



Air suling



Oven




1.1.5 Teor Teorii dan Rumus Rumus yang Digunakan Digunakan::

Di dalam laboratorium, plastic limit didefinisikan sebagai kadar air pada batas dimana contoh tanah digulung pada pelat kaca hingga mencapai diameter kurang lebih ⅛ inch (3.2 mm) dan tanah tersebut tepat retak–retak halus. Dari percobaan ini dapat ditentukan Plastic Index (I P ) , dimana: P), I P P = LL – PL

(1.4)

Kadar Kadar air tanah tanah dalam dalam keadaan keadaan aslinya biasanya biasanya terletak terletak antara antara batas batas plastis dan batas cair. Rumus yang digunakan sama seperti persamaan (1.1): W

=

w1

−

w2

w2

−

w3

× 100%

dengan : W = kadar air w 1 = berat tanah basah + container w 2 = berat tanah kering + container w 3 = berat container


7


1.2

PRAKTIKUM

1.2.1 Pers Persiapa iapan n Perco Percobaan baan

1. Members Membersihka ihkan n alat–ala alat–alatt yang akan akan digunakan digunakan 2. Mempers Mempersiapk iapkan an botol botol penyempr penyemprot ot dan air air suling suling 3. Mempers Mempersiapk iapkan an tanah tanah lolos saringa saringan n No.40 ASTM ASTM

4. Menimbang berat kedua container


1. Me Mema masu sukk kkan an co cont ntoh oh tana tanah h

ke dala dalam m

mang mangku kuk k

pors porsel elin in dan dan

kemudian mencampurnya mencampurnya dengan air suling dan diaduk dengan spatula hingga homogen Mengambill contoh contoh tanah tanah tersebut tersebut sedikit sedikit lalu menggulu menggulungny ngnya a di 2. Mengambi atas pelat kaca sampai berdiameter ⅛ inch. Bila kadar air berlebih, pada pada waktu waktu contoh contoh tanah tanah menca mencapa paii diame diameter ter ⅛ inch inch tidak tidak terjad terjadii reta retak– k–re reta tak, k, maka maka perc percob obaa aan n ini ini haru harus s diul diulan ang g kemb kembal alii deng dengan an menambahkan contoh tanah. Sedangkan bila kadar air kurang, contoh tana tanah h akan akan reta retak k – reta retak k se sebe belu lum m menc mencap apai ai diame iamete terr ⅛ inch inch.. Perc Pe rcob obaa aan n

ini ini

haru harus s

diul diulan ang g

kemb kembal alii

deng dengan an mena menamb mbah ahka kan n

air air

sehi sehing ngga ga co cont ntoh oh tana tanah h tepa tepatt reta retak– k–re reta tak k pada pada wakt waktu u menc mencap apai ai diameter ⅛ inch (gambar 1.5)

Gambar 1.5

Proses menggulung sampel tanah

3. Contoh tanah yang mulai retak–retak halus pada diameter ⅛ inch dimasukkan ke dalam dua container yang sudah ditimbang beratnya. beratnya . Berat container + tanah minimum adalah 15 gram.


8

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia 4. Container harus secepatnya ditutup agar kadar air tidak berkurang karena karena

penguapa penguapan. n.

Container yang yang

tela telah h

beris erisii

tana tanah h

ters terseb ebut ut

kemudian ditimbang.

5. Memasukkan container dalam keadaan terbuka ke dalam oven berisi tanah yang telah ditimbang selama kurang lebih 18 jam. berisi tanah tanah 6. Setelah kurang lebih 18 jam dalam oven, container berisi dikeluar dikeluarkan kan untuk ditimbang ditimbang guna mencari kadar kadar airnya. airnya. Pada Pada saat saat mengh menghitu itung ng kadar kadar air ini janga jangan n lupa lupa untuk untuk menam menamba bahka hkan n berat berat penutup container agar agar bera beratt tota totall container sepe sepert rtii pada pada saat saat menimbang berat tanah basah sebelumnya.

1.2.3 Perb Perbandi andingan ngan dengan dengan ASTM ASTM 

dite ditent ntuk ukan an,,

Pada Pa da

perc percob obaa aan, n,

seda sedang ngka kan n

pada pada

wakt waktu u ASTM AS TM

peng penggu gulu lung ngan an wakt waktu u

tana tanah h

peng penggu gulu lung ngan an

tida tidak k tana tanah h

maksimum adalah dua menit. 

Pada Pa da perco percoba baan, an, setela setelah h tanah tanah digulu digulung ng dan dan terja terjadi di

retak–re retak–retak, tak, maka tanah tanah tersebut tersebut dibagi dibagi menjadi menjadi dua bagian bagian sama sama besar besar dan dimasuk dimasukkan kan ke dalam dalam container . Sedangka Sedangkan n pada pada ASTM, ASTM, tanah tanah yang yang telah telah digulu digulung ng akan akan diremu diremukka kkan n kembal kembalii dan dan digul digulung ung kembali sampai contoh tanah tersebut sukar untuk digulung kembali.


9


1.3

HASIL PR PRAKTIKUM

1.3.1 Data Hasi Hasill Praktik Praktikum um (terlampir)

1.3.3 1.3 .3 Per Perhit hitun ungan gan :

Can No. Berat tanah basah + Can Berat tanah kering + Can Berat Can Berat tanah kering Berat air

w 1 (gr) w 2 (gr) w 3 (gr) w 2 – w 3 (gr) w 1 – w 2 (gr)

Kadar air

W=

w1 −w2 w2 − w3

Kadar airrata–rata ( plastic limit )

x100%

1 … … … … …

2 … … … … …

…%

…% …

Plastic Index I P P = LL – PL

(1.5)

=…


10


C.

SHRINKAGE LIMIT

1.1

PENDAHULUAN

1.1.1 Maksu Maksud d dan Tujuan Tujuan Percoba Percobaan an :

Mencari kadar air pada batas susut dari suatu sampel tanah


Raksa






Contoh tanah lolos saringan no. 40 ASTM, kering oven

1.1.3 Teor Teorii dan Rumus Rumus yang Digunakan Digunakan:: Shrinkage Shrinkage limit limit adala adalah h kada kadarr air pada pada batas batas keada keadaan an semi semi plast plastis is dan dan

beku. Di dalam laboratorium, shrinkage limit didefinisikan didefinisikan sebagai batas dimana tidak akan terjadi perubahan volume pada massa tanah, apabila kadar airnya dikurangi. Pada tahapan ini tanah mengering tanpa diikuti perubahan volume. Batas susut ditunjukkan dengan kadar air tanah pada tahap mengering dan tidak terdapat perubahan/pengurangan volume. Rumus yang digunakan : SL

=

(w

w

−

wd )

−

(V

wd

w

− V

d

) ρ

w

× 100%

(1.6)

dengan : w w = berat tanah basah w w d d

= berat tanah kering

V w w

= volume tanah basah

V d d

= volume tanah kering

ρw

= berat jenis air = 1 gram/cm 3

SR

=

wd V d


× 100 %

(1.7)

11


1.2

PRAKTIKUM

1.2.1 Pers Persiapa iapan n Perco Percobaan baan

1.

Mempersiapkan tanah lolos saringan No. 40 ASTM kering

udara 2.

Mempersiapkan air suling dan botol penyemprot

3.

Menimbang coated dish atau container yang diperlukan


1.

Memasukkan bu butiran ta tanah ke ke da dalam mangkuk porselin

dan dan diber diberii air suling suling secuku secukupny pnya a kemudi kemudian an diaduk diaduk denga dengan n spatul spatula a hingga homogen Sampel

2.

tanah

yang

sudah

homogen

tersebut

diperlak diperlakukan ukan seperti seperti pada pada langkahlangkah-lang langkah kah percobaa percobaan n liquid liquid limit limit , diusahakan tanah telah merapat sepanjang 0.5 inch pada kisaran 2025 ketukan Mengambil sampel tanah dari alat cassagrande tersebut

3.

ke dalam coated dish yang sudah diolesi vaseline. Jangan lupa untuk mengetuk-ngetuk coated agar samp sampel el tana tanah h meng mengis isii penu penuh h coated dish dish agar seluruh bagian coated dish dan permukaannya rata.

4.

Menimbang sampel tanah dan coated dish tersebut

5.

Lakukan untuk dua kali percobaan

6.

coated dish dish dan Mendiamkan coated dan samp sampel el tanah tanah di udara udara

terbuka kurang lebih selama 18 jam agar tidak mengalami retak-retak akibat pemanasan secara tiba-tiba 7.

Setelah 18 ja j am, baru sampel tanah dimasukkan ke

dalam oven Setel Se telah ah sekita sekitarr 18–2 18–24 4 jam jam di ov oven, en, coa coated ted dish dish dan dan

8.

tanah kering dikeluarkan dari oven. Menimbangnya Menimbangnya lagi, dan kemudian menghitung volume tanah basah dan volume tanah kering. * Menghitung volume tanah basah : 

Menimbang coated dish (w 1)


12

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia 

Memasukkan Memasukkan raksa ke dalam coated dish sampai penuh,

lalu lalu permuk permukaa aan n raksa raksa dirata dirataka kan n denga dengan n pelat pelat kaca kaca agar agar sejaja sejajarr dengan pinggiran coated dish 

Kemudian coated dish beserta isinya ditimbang (w 2)



Volume tanah basah adalah: V w

=

w Hg

=

w2

ρ Hg

−

w1

ρ Hg

(1.8)

** Menghitung volume tanah kering : 

shrinkage dish sampai Mema Me masuk sukka kan n raksa raksa ke dalam dalam shrinkage

penuh dan meratakannya dengan pelat kacaMenimbang shrinkage dish beserta isinya isinya dan diperoleh berat air raksa dalam dalam shrinkage

dish (w Hg+S Hg+S) 

Mencelupk Mencelupkan an contoh contoh tanah tanah kering kering ke dalam dalam shrinkage

dish yang berisi raksa dengan menekannya secara hati–hati dengan

pelat kaca berkaki tiga sehingga permukaan sampel tanah benar– benar berada tepat di permukaan air raksa – sebagian raksa akan tumpah keluar. Proses ini disebut sub-merging soil cake (gambar 1.6).

Gambar 1.6 

Proses sub-merging soil cake

Mengelua Mengeluarkan rkan sampel sampel tanah tanah dan menimban menimbang g kembali kembali

shrinkage dish + raksa yang tersisa ( w Hg Hg) 

Volume tanah kering adalah: V w

=

w Hg Hg

s −

+

ρ Hg Hg

w Hg Hg

(1.9)

1.2.3 Perb Perbandi andingan ngan dengan dengan ASTM ASTM


13

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia 

Pada percobaan di dalam laboratorium, coated dish yang

telah diolesi vaseline dan diisi tanah diketuk–ketuk agar tidak tersisa gelembung udara di dalamnya. Sedangkan menurut standar ASTM D427, coated dish hanya digoyang–goyangkan. 

Pada metode ASTM alat yang dipakai untuk menampung

tanah adalah mangkuk porselin yang mempunyai diameter ±1.75 inch dan

tin tinggi ±

0.5

inch, nch, se sed dangk ngkan

dal dalam

percob rcoba aan

di

dalam

laboratorium dipakai coated dish.


14


1.3

HASIL PR PRAKTIKUM

1.3.1 Data Hasi Hasill Praktiku Praktikum m (terlampir (terlampir) )

1.1.3 1.1 .3 Per Perhit hitun ungan gan : No. coated dish Berat tanah basah + coated dish Berat coated dish

1 …

2 …

…

…

… …

… …

…

…

w Hg+c Hg+c (gr)

…

…

w Hg Hg (gr) w Hg Hg / 13.53

… …

… …

w Hg+s Hg+s (gr)

… …

… …

(w Hg+s (w’ Hg+s Hg+s) – (w’ Hg+s) (w’ Hg Hg) / 13.53

… …

… …

SL SR

… …

… …

w w+c w+c (gr) w c c (gr)

Berat tanah basah

w w = w w+c w+c - w c c (gr)

Berat tanah kering + coated dish

w d+c d+c (gr) w d d = w d+c d+c - w c c (gr)

Berat tanah kering Berat raksa + coated dish Berat raksa Volume tanah basah ( V w ) Berat raksa + shrinkage + shrinkage dish Berat raksa + + shrinkage shrinkage dish (setelah sub-merging soil cake) cake) Berat raksa yang dipindahkan Volume tanah kering ( Vd ) Shrinkage Limit Shrinkage Ratio

w’ Hg+s Hg+s (gr)

Keterangan :


15

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia Shrinkage Limit (SL)dish 1 =

=

(w

w

−

wd )

−

( V

w

− V d

) ρ

w

wd

(... − ...) − (... − ...)1 ...

× 100 %

×100 100 %

= … Shrinkage Ratio (SR)dish 1 =

=

wd V d ... ...

× 100 %

100 % ×100

= …

Shrinkage Limit (SL)dish 2 =

=

(w

w

−

wd )

−

( V

w

− V d

) ρ

wd

(... − ...) − (... − ...)1 ...

w

× 100 %

×100 100 %

= … Shrinkage Ratio (SR)dish 2 =

=

wd V d ... ...

× 100 %

100 % ×100

= …

Shrinkage Limit (SL)rata-rata =

SLdish 1 + SLdish 2 2

=

...

+...

2

= … Shrinkage Ratio (SR)rata-rata

= =

SRdish 1 + SRdish 2 2 ...

+...

2

= …

REFERENSI


16

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia Lambe T.W. “Soil Testing For Engineers”. John Willey and Sons. New York. 1951. Punmia, B.C. “Soil Mechanic and Foundation”. Standard Book House. Delhie. 1981. Wesley, LD. “Mekanika Tanah”. Badan Penerbit Pekerjaan Umum. 1977.


17

01 Atterberg Limit

Recommend Documents