LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA BENDA PADAT SIEVE ANALYSIS
KELOMPOK : 6
Andri Julio Hermawan John Avista Joscelind Ledi Khalidannisa Riyadh Titi Sari Nurul R
PJ Laporan Asisten Modul Tanggal Praktikum Tanggal Disetujui Nilai Laporan Paraf Asisten
1006674004 1006758331 1006674225 1006659722 1006771270 1006674446
: Titi Sari Nurul R : Meizar M Merambak : 29 Februari 2012 : : :
LABORATORIUM MEKANIKA BENDA PADAT DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA 2012
1. Tujuan Praktikum Mengetahui distribusi ukuran butiran tanah yang berdiameter 4,76 mm sampai 0,074 mm (lolos saringan No. 4 ASTM dan tertahan saringan No. 200)
2. Dasar teori Tanah terdiri atas tiga unsur yaitu butiran, air, dan udara. Sifat-sifat suatu tanah tertentu banyak tergantung pada ukuran butirannya. Ukuran butiran menentukan klasifikasi macam tanah tersebut. untuk butiran yang kasar dipakai metode sieving dalam penentuan distribusi ukurannya. Tanah dikeringkan dan disaring pada serangkaian saringan dengan ukuran diameter kisi saringan tertentu mulai dari yang kasar hingga yang halus, dengan demikian butiran tanah terpisah menjadi beberapa bagian dengan batas ukuran yang diketahui. Rumus yang digunakan untuk percobaan sieve analysis ini adalah: Persentase tanah tertahan (% tertahan) =
x 100%
Persentase tanah lolos (% lolos) = 100% - % tertahan
Kesalahan penimbangan sampel tanah sebelum dan sesudah penyaringan adalah: Kesalahan relatif =
– x 100%
*tidak boleh melebihi 2% Dengan: W1
= berat butiran sebelum proses sieving
W2
= berat butiran tanah total setelah proses sieving
3. Peralatan dan Bahan
Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
Saringan standar ASTM No. 10, 18, 40, 100, 200, dan Pan
Piringan kaleng
Can
Motorized Dynamic Sieve Shaker
Sikat gigi
Oven
Tanah hasil percobaan hydrometer yang tertahan saringan No. 200 ASTM
4. Prosedur Pelaksanaan Praktikum A. Persiapan percobaan
1. Menyaring tanah yang digunakan dalam percobaan hydrometer dengan saringan No. 200 ASTM agar bersih dari butiran clay, silt, dan koloid-koloid.
Saringan No. 200 ASTM (memiliki ukuran diameter lubang 0,074 mm)
2. Memasukkan tanah yang sudah bersih ke dalam can, lalu memasukannya ke daam oven selama kurang leih 18 jam. B. Jalannya percobaan
1. Mengeluarkan tanah dari oven kemudian menimbangnya. 2. Menyusun saringan menurut urutan nomor yaitu: 10, 18, 40, 100, 200, dan pan. 3. Memasukan tanah yang teah ditimbang ke atas saringan No. 10 ASTM 4. Meletakkan susunan saringan pada msin pengguncang listrik (Motorized Dynamic Sieve Shaker) dan menutupkan. Menyalakan alat selama 15 menit.
Proses pengguncangan rangkaian saringan pada mesin pengguncang
5. Mengumpulkan sampel tanah yang ertahan pada masing-masing saringan dan selanjutnya menimbang dan mencatatnya. 6. Membersihkan saringan dan buiran-butiran tanah yang tertinggal pada setiap saringan dengan bantuan sikat gigi.
5. Pengolahan Data Praktikum Berat sampel tana pada percobaan hydrometer = 50 gram Berat sampel tanah setelah prcobaan hydrometer kering oven (W1) = 2,35 gram Berat sampel yang tertahan pada saringan nomor: 10 ASTM
= 0,19 gram
18 ASTM
= 0,3 gram
40 ASTM
= 0,56 gram
100 ASTM
= 0,72 gam
200 ASM
= 0,46 gram
Pan
= 0,08 gram
Total (W2)
= 2,31 gram
Presentase kesalahan =
– || x 100% = x 100% = 1,7%
Hasil pengolahan data dapat dirangkum seperti pada tabel di bawah ini: NO SIEVE
DIAM (mm)
MASSA TERTAHAN (gr)
% TERTAHAN
% KUM. TERTAHAN
% KUM. LOLOS
10
2
0,19
0,38
0,38
99,62
18
0,84
0,3
0,6
0,98
99,02
40
0,2
0,56
1,12
2,1
97,9
100
0,15
0,72
1,44
3,54
96,46
200
0,075
0,46
0,92
4,46
95,54
0,08
0,16
4,62
95,38
PAN
Dengan perhitungan lengkap sebagai berikut: Saringan 10
Persentase tanah tertahan (% tertahan) =
x 100% = x 100% = 0,38 %
Persentase tanah lolos (% lolos) = 100% - % tertahan = 100% - 0,38= 99,62 %
Saringan 18
Persentase tanah tertahan (% tertahan) =
x 100% = x 100% = 0,98%
Persentase tanah lolos (% lolos) = 100% - % tertahan = 100% - 0,98= 99,02 Saringan 40
Persentase tanah tertahan (% tertahan) =
x 100% = x 100% = 2,1 %
Persentase tanah lolos (% lolos) = 100% - % tertahan = 100% - 2,1 = 97,9 % Saringan 100
Persentase tanah tertahan (% tertahan) =
x 100% = x 100% =
3,54 % Persentase tanah lolos (% lolos) = 100% - % tertahan = 100% - 3,54 = 96,46 % Saringan 200
Persentase tanah tertahan (% tertahan) =
x 100% = x
100% = 4,46 % Persentase tanah lolos (% lolos) = 100% - % tertahan = 100% - 4,46 = 95,54 % Saringan Pan
Persentase tanah tertahan (% tertahan) = x 100% = 4,62 %
x 100% =
Persentase tanah lolos (% lolos) = 100% - % tertahan = 100% - 4,62 = 95,38 %
Menghitung persentase sand pada sampel tanah:
Massa tanah yang digunakan adalah massa tanah kumulatif tertahan sampai saringan No. 200 ASTM
Persentase sand =
x 100% = x 100% = 4,46 %
Tanah jenis sand dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu:
Coarse to medium (kumulatif tertahan sampai saringan no. 40 ASTM) Persentase Coarse to medium =
x 100% = x 100% = 2,1 %
Fine (kumulatif tertahan dari saringan No. 100 sampai saringan no. 200 ASTM) Persentase Fine =
x 100% = x 100% = 2,36 %
6. Analisis A. Analisis Percobaan
Percobaan berjudul Sieve Analysis ini bertujuan untuk menentukan distribusi ukuran butiran tanah yang berdiameter 4,76 mm sampai 0,074 mm (lolos saringan No. 4 ASTM dan tertahan saringan No. 200). Percobaan dilakukan dalam dua tahap, persiapan dan jalannya percobaan. Pada tahap persiapan, praktikan menyaring 50 gram tanah yang telah digunakan pada percobaan Hydrometer dengan menggunakan saringan No. 200 ASTM. Tanah ditaruh di atas saringan, lalu air yang dialirkan terus
menerus dari kran dialirkan ke atas saringan. Praktikan terus menerus menyaring tanah dengan aliran air tersebut sampai selama setengah jam sampai air yang keluar dari saringan No. 200 ASTM bewarna jernih. Agar tanah tidak terciprat keluar dari saringan, aliran air dibuat sedang dan tidak deras, tanahpun dikumpulkan terkonsentrasi pada salah satu bagian saringan. Tanah yang tertahan saringan dimasukkan ke dalam can (yang telah ditimbang dan dicatat beratnya) dengan memakai alat gelas pipet dan dimasukkan ke dalam oven selama ± 18 jam. Praktikan melakukan tahap tersebut seteliti mungkin agar tidak ada tanah yang tertinggal di dalam saringan. Pada tahap jalannya percobaan, tanah dalam oven dikeluarkan dan ditimbang. Hasil timbangan dianggap W1. Setelah itu tanah diletakkan di atas seperangkat saringan, dengan urutan dari atas ke bawah: No 10, 18, 40, 100, 200, dan Pan. Meletakkan susunan saringan pada mesin pengguncang listrik (Motorized Dynamic Sieve Shaker) dan menyalakan alat selama 15 menit. Sebelum menyalakan praktikan memastikan bahwa mesin pengguncang telat tertutup rapat. Setelah 15 menit, mesin akan mati secara otomatis, praktikan kemudian mengumpulkan sampel tanah yang tertahan pada masing-masing saringan dan selanjutnya menimbang dan mencatatnya. Saat mengumpulkan sampel tanah praktikan memastikan tidak ada tanah yang tertinggal dengan membersihkan saringan dengan sikat gigi.
Proses pengguncangan saringan pada mesin pengguncang listrik. Kain lap ditaruh di atas dengan tujuan meredam suara keras yang ditimbulkan
B. Analisis Hasil dan Grafik
Berdasarkan hasil pencatatan, didapatkan berat sampel yang tertahan pada masing-masing saringan adalah sebagai berikut: 10 ASTM
= 0,19 gram
18 ASTM
= 0,3 gram
40 ASTM
= 0,56 gram
100 ASTM
= 0,72 gam
200 ASM
= 0,46 gram
Pan
= 0,08 gram
Total (W2)
= 2,31 gram
Dari w1= 2,35 didapatkan total w2=2,31 sehingga terdapat kesalahan relatif dengan perhitungan sebagai berikut: Presentase kesalahan =
– || x 100% = x 100% = 1,7%
Pada modul, terdapat tulisan bahwa kesalahan relatif tidak boleh melebihi 2% sehingga percobaan ini telah dilaksanakan dengan baik. Hasil penggambaran grafik:
Grafik Sieve Analysis % kum. lolos 100 98 96 r 94 e n i 92 F t n 90 e c 88 r e P 86 84 82 80 4
10
18
40
10
200
PAN
Sieve Size
Dari total 50 gram tanah, terdapat 2,31 gram tanah yang termasuk dalam tanah jenis sand. Distribusi tanah berjenis sand dapat dilihat pada grafik di atas, dimana jenis tanah sand tersebut dibagi lagi menjadi 2 bagian yaitu:
Coarse to medium (kumulatif tertahan sampai saringan no. 40 ASTM)
Fine (kumulatif tertahan dari saringan No. 100 sampai saringan no. 200 ASTM) Hasil grafik memperlihatkan:
Persentase Coarse to medium sebesar 2,1 %
Persentase Fine sebesar 2,36 % Kurva distribusi yang terbentuk pada grafik berbentuk lurus dan panjang
sehingga tanah sand dari keseluruhan sampel adalah tanah sand yang bergradasi baik. Total tanah sand dari keseluruhan sampel adalah 4,46% sehingga jenis tanah adalah dominan silt. Tanah pasir adalah tanah yang memiliki kemampuan mengikat airnya sangat rendah. Tanah pasir adalah tanah yang bersifat kurang baik bagi pertanian yang terbentuk dari batuan beku serta batuan sedimen yang memiliki butir kasar dan berkerikil. Tanah pasir biasa digunakan sebagai salah satu komponen penyaring air serta komponen dalam membuat semen.
C. Analisis Kesalahan
Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi keakuratan hasil perhitungan dari praktikum kali ini adalah:
Kesalahan perhitungan massa tanah per saringan seperti adanya debu yang turut masuk ke dalam can dan penyikatan saringan yang tidak bersih sehingga masih menyebabkan ada tanah yang tertinggal.
Kesalahan praktikan terhadap alat seperti tidak menutup rapat mesin pengguncang listrik (Motorized Dynamic Sieve Shaker) saat mesinnya digetarkan.
Kesalahan saat menyaring 50 gram tanah pada saringan No. 200 ASTM. Pencucian dilakukan dengan menyalakan kran air terhadap saringan, ada kemungkinan ada massa tanah yang seharusnya bertahan, terkena cipratan dan hilang yang mempengaruhi hasil grafik.
Kesalahan sistematis yaitu keadaan saat bekerja yaitu pemakaian alat dalam keadaan yang berbeda dengan keadaan alat saat menentukan nilai kesalahan relatif standar (suhu, tekanan, dan kelembaban udara yang berbeda)
kesalahan relatif praktikum ini adalah 1,7 %, di bawah kesalahan relatif standar yaitu 2% sehingga praktikum ini telah dilaksanakan dengan baik, yaitu penguasaan terhadap modul baik dan menjalankan praktikum dengan cukup teliti, misal saat mencuci tanah pada saringan dan pencatatan hasil penimbangan.
7. Kesimpulan
Sieve analysis adalah praktikum yang bertujuan mengetahui distribusi ukuran butiran tanah yang berdiameter 4,76 mm sampai 0,074 mm (lolos saringan No. 4 ASTM dan tertahan saringan No. 200). Dengan melakukan praktikum ini terhadap sampel tanah kita dapat mendapatkan data tanah berupa pendistribusian butiran tanah yang membuat kita dapat mengklasifikasikan tanah. Dalam dunia teknik sipil, dengan mengetahui data tanah kita dapat tahu penerapan apa yang
paling pas dilakukan terhadap tanah tersebut disesuaikan dengan fungsi apa yang mau kita terapkan terhadap tanah tersebut.
Kesalahan relatif praktikum ini = 1,7 % dimana masih dibawah batas 2% sehingga praktikan telah melaksanakan praktikum dengan baik, yaitu penguasaan terhadap modul dan ketelitian saat menjalankan alat-alat praktikum telah baik.
Kesalahan relatif dapat disebabkan oleh kesalahan praktikan. Dalam praktikum ini kesalahan yang mungkin terjadi adalah kesalahan paralaks (penglihatan) dan kesalahan pengamatan. Serta keadaan saat bekerja yaitu pemakaian alat yang berbeda dengan alat yang digunakan saat menentukan nilai kesalahan relatif standar. Yaitu suhu, tekanan, dan kelembaban udara yang berbeda.
8. Pustaka Budhu, Muni. “Soil, Mechanics and Foundation”. John Wiley and Sons. Arizona. 2011 Pedoman Praktikum Mekanika Benda Padat, Lab Mekanika Benda Padat Teknik Sipil, FTUI Lambe. T. W. “Soil Testing For Engineer”. John Willey and Sons. New York. 1951 Punmia, B. C. “Soil Mechanics and Foundations”. Standard Book House. Delhie. 1981. Wesley, LD. “Mekanika Tanah”. Badan Penerbit Pekerjaan Umum. 1977.
