BAB II Atterberg Limit 2.1 Dasar Teori 2.1.1
Batas Cair (Liquid Limit) Batas cair adalah kadar air pada batas antara kondisi cair dan
plastis. Pada kedudukan ini, butiran menyebar dan berkurangnya kadar air berakibat berkurangnya volume tanah. Untuk melakukan uji batas cair, tanah diletakkan kedalam mangkuk kemudian digores ditengahnya dengan alat penggores standart dengan menyalakan alat pemutar. Mangkuk kemudian dinaikkan dan diturunkan dari ketinggian 0,3937 m. Kadar air dinyatakan dalam persen ( % ) dari tanah yang dibutuhkan untuk menutup goresan yang bergerak 0,5 m sepanjang dasar contoh didalam mangkuk. Sesudah 25 pukulan didefinisikan sebagai batas cair. Rumus untuk mengetahui kadar air : (π βπ )
ππ = (π2 βπ3 ) Γ100% 3
1
π2 β π3 = π΅ππππ‘ π΄ππ π3 β π1 = π΅ππππ‘ ππππβ πΎπππππ
2.1.2
Batas Plastis (Plastic Limit) Batas plastis adalah kadar air pada batas kedudukan antara plastis
dan semi padat. Batas plastis ini diuji menggunakan sampel yang telah digelintir sampai retal hingga mencapai diameter 3mm. Kemudian sampel ditimbang sebelum kemudian dioven selama 24 jam. Setelah 24 jam sampel ditimbang kembali. Rumus untuk mendapatkan batas plastis : PL = Wc (%) =
W 2 οW3 x 100% W 3 ο W1 9
Dimana : PL = Plastic Limit (%) W1 = Berat Cawan (gram) W2 = Berat cawan + Tanah Basah (gram) W3 = Berat cawan + Tanah Kering (gram) Rumus untuk mendapatkan index plastis : πΌπ = πΏπΏ β ππΏ Dimana : IP = Indeks Plastis LL = Batas Cair PL = Batas Plastis
2.1.3
Batas Susut (Shrinkage Limit) Batas susut merupakan batas kadar air dimana pengurangan kadar
air selanjutnya tidak mengakibatkan perubahan volume tanah. Batas susut ini diuji menggunakan sampel dengan mengisi cawan dengan pasta tanah sampai padat dan tidak ada udara yang terjebak di dalamnya. Sampel tersebut ditimbang sebelum kemudian di oven dan dikeluarkan setiap 15 menit untuk ditimbang kembali. Hal ini dilakukan sampai sampel mengalami penurunan kadar air yang konstan. Rumus untuk mengetahui batas susut : ππΏ = ππ =
(ππ β ππ)ΓπΎπ€ πππππ‘ ππππππ ππππ πππ π‘π π‘πππβ
SL adalah kadar air yang hilang setelah pengeringan, sehingga batas kerut :
10
ππΏ = ππ(%) =
(π4 β π5 ) 1 Γ Γ100% 13,6 (π3 β π1 )
Dimana : SL= Shrinkage limit (%) π1 = Berat mangkok (gram) π3 = Berat tanah kering + mangkok (gram) π4 = Berat air raksa dalam mangkok (gram) π5 = Berat air raksa yang tumpah (gram)
πΎπ€ = Berat volume air (1 gram/ππ3) 2.2 Prosedur Praktikum 2.2.1
Batas Cair (Liquid Limit) 1. Meletakkan benda uji 250 gr yang sudah siap dalam mangkuk pengaduk. 2. Mengaduk benda uji ( 1 ) dengan menambah air suling sedikit demi sedikit sampai homogen dan sudah mempunyai warna. 3. Menggunakan spatula. 4. Melepaskan mangkuk kuningan atas test Liquid Limit, meletakkan sebagian tanah yang sudah disiapkan ( 1 ) Pada alat test Liquid Limit. Memutar kran dengan kecepatan kira β kira 2 putaran perdetik. 5. Dengan memutar kran mangkuk kuningan beserta isinya akan terangkat dan jatuh setiap putaran dan alur yang dibuat akan menutup. Pemutaran biasa akan dihentikan, kemudian jumlah putaran yang diperlukan ditentukan untuk menutup alur. 6. Mengambil beberapa contoh tanah yang sudah ditest dan dimasukkan kedalam cawan yang sudah diketahui beratnya (W1) Cawan beserta contoh tanah di dalamnya ( W2 ) lalu dimasukkan kedalam oven selama 24 jam untuk diketahui berat keringnya ( berat cawan + berat kering = W3 ) Dan menetukan kadar air dari campuran tanah + air tersebut.
11
7. Mengulangi urutan test mulai dari ( 1 ) untuk mendapatkan harga dari kadar air pada sejumlah pukulan : 2x tes pada >25 pukulan 2x tes pada <25 pukulan 8. Melakukan perhitungan dengan grafik untuk menentukan kadar air yang ada pada ketukan ke 25
2.2.2
Batas Plastis (Plastic Limit) 1. Mengambil contoh tanah yang lolos ayakan no. 40 yang sudah dingin kira β kira 250 gram dan ditaruh ke dalam mangkuk porselin. 2. Menambah air pada tanah yang telah disiapkan pada langkah (1) dan mencampurkan hingga merata. 3. Menentukan berat cawan ( W1 ). 4. Dari tanah lembab yang telah disiapkan pada langkah ( 2 ) disiapkan beberapa massa tanah dengan bentuk elipsoida / bola β bola. 5. Mengambil satu dari massa tanah yang telah disiapkan dan digulung diatas kaca dengan menggunakan telapak tangan. 6. Bila tanah yang digulung mencapai garis tengah 1/8 inchi (3 mm) tetapi belum retak rambut maka dilakukan persamaan contoh tanah dengan bentuk berbeda. 7. Mengulangi langkah ( 5) dan ( 6 ) sehingga gulungan tanah akan retak hingga mencapai diameter 33 mm. 8. Tanah yang retak kemudian dikumpulkan di dalam cawan dan ditutup rapat. 9. Mengambil contoh tanah yang lain pada langkah ( 4 ) dan diulangi urutan pelaksanaannya dari langkah ( 6 ) sampai dengan ( 8 ). 10. Melakukan perhitungan kadar air dari contoh tersebut.
12
2.2.3
Batas Susut (Shrinkage Limit) 1. Mengisi cawan dengan pasta sampel tanah kira-kira 1/3 dari volume mangkok dengan diketuk-ketukan secara perlahan supaya tanah dapat mengisi cawan secara padat. 2. Cawan yang berisi sampel ditimbang beratnya = π2 3. Sampel dioven selama 15 menit. 4. Sampel
dikeluarkan
dari
oven
dan
ditimbang
untuk
mengetahui kadar air. 5. Sampel dioven kemballi selama 15 menit untuk kemudian ditimbang lagi untuk mengetahui kadar air, hal ini dilakukan beberapa kali sampai mendapatkan penurunan kadar air yang konstan. 6. Setelah mendapatkan penurunan kadar air yang konstan, sampel dioven selama 24 jam. 7. Menentukan volume sampel yang telah dioven dengan menggunakan air raksa. 8. Melakukan perhitungan batas susut.
2.3 Dokumentasi Praktikum
Gambar 2.1. Sampel LL ditimbang.
Gambar 2.2. Sampel LL, PL dan SL.
13
Gambar 2.3. Uji LL menggunakan ketukan.
Gambar 2.4. Sampel LL,PL dan SL di oven.
Gambar 2.5. Sampel SL ditimbang setelah di oven 15 menit.
Gambar 2.6. Sampel PL ditimbang setelah di oven 24 jam.
14
Gambar 2.7. Sampel LL ditimbang setelah di oven 24 jam.
Gambar 2.8. Uji volume pada sampel SL yang telah di oven 24 jam.
Gambar 2.9. Air raksa yang tumpah di timbang untuk menentukan volume.
2.4 Hasil dan Analisa 2.4.1
Pengujian Batas Cair (Liquid Limit) Kadar air, Wc(%) : (π2 β π3 ) Γ100% (π3 β π1 ) Dimana : π2 β π3 = π΅ππππ‘ π΄ππ π3 β π1 = π΅ππππ‘ ππππβ πΎπππππ
1. Kadar air 46 ketukan :
15
24.50 ο 21.40 x 100 % = 73.80 % 21.40 ο 17.20
Test No. 1 ππ =
2. Kadar air 36 ketukan : Test No. 2 ππ =
25.60 ο 21.70 x 100 % = 70.90 % 21.70 ο 16.20
3. Kadar air 15 ketukan : Test No. 3 ππ =
25.40 ο 22.00 x 100 % = 69.39 % 22.00 ο 17.10
4. Kadar air 12 ketukan : Test No. 4 W =
25.00 ο 21.70 x 100 % = 64.71 % 21.70 ο 16.00
Jumlah Pukulan 91
Kadar Air, Wc (%)
81 71
64.71
69.89
69
70.9
73.8
15
25
36
46
61 51 41 31 21 11 1 12
Jumlah Pukulan (N)
Gambar 2.10 Grafik Pengujian Batas Cair. Dari grafik didapatkan kadar air pada ketukan ke 25 adalah sebesar 69%.
2.4.2
Pengujian Batas Plastis (Plastic Limit) Rumus untuk mendapatkan batas plastis : PL =
W 2 οW 3 x 100% W 3 ο W1
Dimana : PL = Plastic Limit (%)
16
W1 = Berat Cawan (gram) W2 = Berat cawan + Tanah Basah (gram) W3 = Berat cawan + Tanah Kering (gram) Test No. 1 PL =
19.50 ο 19.10 x 100 % = 19.04 % 19.10 ο 17.00
Test No. 2 PL =
20.00 ο 19.40 x 100 % = 23.07% 19.40 ο 16.80
Tabel 2.1 Hasil perhitungan batas plastis Test No. Cawan No. Berat Cawan, W1 (gram) Berat Cawan + Tanah Basah, W2 (gram) Berat Cawan + Tanah Kering, W3 (gram)
1
2
G
G.
17.00
16.80
19.50
20.00
19.10
19.40
19.05
23.08
Plastic Limit (PL) (%)
Batas Plastis (PL) =
19.04 ο« 23.07 = 21.06 % 2
Rumus untuk mendapatkan index plastis : πΌπ = πΏπΏ β ππΏ = 69% - 21,06% = 47,94 % Maka didapatkan index plastis adalah sebesar 47,94%.
2.4.3
Pengujian Batas Susut (Shrinkage Limit) Rumus untuk mengetahui batas susut : ππΏ = ππ =
(ππ β ππ)ΓπΎπ€ πππππ‘ ππππππ ππππ πππ π‘π π‘πππβ
17
SL adalah kadar air yang hilang setelah pengeringan, sehingg batas kerut : ππΏ = ππ(%) =
(π4 β π5 ) 1 Γ Γ100% 13,6 (π3 β π1 )
Dimana : SL= Shrinkage limit (%) π1 = Berat mangkok (gram) π3 = Berat tanah kering + mangkok (gram) π4 = Berat air raksa dalam mangkok (gram) π5 = Berat air raksa yang tumpah (gram) πΎπ€ = Berat volume air (1 gram/ππ3 ) Test No. 1 ππΏ = ππ(%) =
(426,6 β 247,3) 1 Γ Γ100% 13,6 (46,0 β 12,9)
= 39,83 Test No. 2 ππΏ = ππ(%) =
(414,2 β 217,2) 1 Γ Γ100% 13,6 (45,4 β 12,9)
= 44,57 Tabel 2.2 Hasil perhitungan batas susut. 1
2
Berat Mangkok, W1
12.90
12.90
Berat Mangkok + Tanah Basah, W2 (gram)
61.20
62.30
Berat Mangkok + Tanah Kering, W3 (gram)
46.00
45.40
45.92
52.00
Berat air raksa yang dipakai untuk mengisi mangkok, W4 (gram)
426.60
414.20
Berat air raksa yang dipindahkan oleh tanah yang ditest, W5 (gram)
247.30
217.20
39.83
44.57
Test No.
Rata-rata batas susut :
39,83+44,57 2
= 42,2 %
18
2.5 Kesimpulan Dari pengujian Batas Cair (LL), Batas Plastis (PL) dan Batas Susut (SL) didapatkan hasil : 1. Batas Cair (LL) : Dari grafik didapatkan batas cair tanah sebesar 69%. Hal ini berarti tanah akan berubah karakternya menjadi cair apabila memiliki kadar air lebih dari 69%. Sampel tanah mempunyai batas cair yang tinggi. 2. Batas Plastis (PL) : Batas plastis tanah sebesar 21,06 % . Hal ini berarti tanah akan mencapai kondisi plastis atau tidak ada keretakan pada saat tanah berada pada kadar air diatas 21,06 % Index plastis didapatkan sebesar 47,94%.Index plastisitas dinilai sangat tinggi. 3. Batas Susut (SL) : Batas susut tanah sebesar 42,2 %. Hal ini berarti tanah akan mencapai kondisi semipadat saat memiliki kadar air lebih dari 42,2 %.
Berdasarkan hasil penelitian, sampel tanah dengan batas cair sebesar 69%, batas plastis sebesar 21,06% dan batas susut sebesar 42,2% dari bagan plastisitas dapat dikatakan sampel tanah merupakan jenis lempung anorganik dengan plastisitas tinggi.
19
