ASTM D 854-92 Specific Gravity

Metode Pengujian Baku Untuk Penentuan Berat Jenis (Specific Gravity) Tanah Pembakuan ini diterbitkan dibawah dibawah perencanaan tetap D 854; Dengan singkatan angka perencanaan perencanaan yang mengikuti menunjukkan tahun awal pengangkatan atau kasus dimana direvisi. Tahun revisi terakhir. terakhir. Angka dalam tanda kurung menunjukkan tahun terakhir persetujuan ulang. Pangkat Pangkat epsiln !"# menunjukkan suatu perubahahan editrial sejak  sejak  revisi akhir atau persetujuan ulang yang terakhir. terakhir.

D !" #

%$$ % &

&' uang ingkup $.$ 'etde tes ini meliputi penentuan berat jenis tanah yang telah melewati saringan 4.(5 mm !).4# dengan mempergunakan piknmeter. Apabila tanah mengandung butiran yang lebih  besar dari saringan 4.(5 mm* 'etde uji + $,( harus dipergunakan untuk material yang tertahan  pada saringan 4.(5 mm dan metde uji ini harus dipergunakan untuk material yang melewati saringan 4.(5mm. $.$.$ Dua prsedur untuk melakukan tes berat  jenis tanah adalah sebagai berikut$.$.$.$'etde A  Prsedur untuk material yang telah dikeringkan dalam ven yang dijelaskan dalam /.$. $.$.$., 'etde 0  Prsedur untuk benda uji yang lembab* dijelaskan dalam /.,. Prsedur yang akan dipakai harus ditentukan leh pihak yang meminta dilakukan tes ini. $., Apabila nilai berat jenis akan dipakai dalam  perhitungan yang berhubungan dengan bagian hidrmeter dalam metde uji D 4,,* tes berat jenis dilakukan pada bagian benda uji yang melewati saringan ,.11 mm !).$1#. $.2 )ilainilai yang tercantum dalam satuan metrik akan dianggap sebagai standar. $.4 Standar ini tidak bertujuan untuk membahas  semua masalah keselamatan, jika ada, berhubungan dengan pemakaiannya. Adalah tanggung jawab dari pemakai standar ini dalam melakukan tindakan keselamatan dan kesehatan  yang cukup, dan menentukan berbagai batasan  peraturan yang berlaku sebelum dipakai. %' eferensi ,.$ A3T' standards+$,( Test 'ethd %r 3peci%ic ravity and Absrptin % +arse Aggregate +&(1 Practice %r preparing Precisin and 0ias 3tatements %r Test 'ethds %r +nstructin 'aterials D4,, Test 'ethd %r Particle 3ie Analysis %  3ils D&52 Terminlgy 6elating t 3il* 6ck* and +ntained 7luids D,48( +lassi%icatin % 3ils %r ngineering Purpses !9ni%ied 3il +lassi%icatin 3ystem# D4(52 3peci%icatin %r valuating* 3electing* and 3peci%ying 0alances and 3cales %r 9se in 3il and 6ck Testing $ 3peci%icatin %r A3T' Thermmeters $$ 3peci%icatin %r :ire+lth 3ieves %r Testing Purpses $, Terminlgy 6elating t Density and 3peci%ic ravity % 3lids* i 3tandard

D !" #

%$'etde 9ji AA3=T> T $11 *' Ter+ino,ogi 2.$ 3emua de%inisi mengacu pada Terminlgy D &52 dan $,. 2., Penjelasan istilah ?speci%ic? dalam 3tandar ini2.,.$ 0erat jenis !3peci%ic ravity# adalah  perbandingan berat suatu unit vlume material  pada suatu temperatur dengan berat gasbebas air  suling dengan vlume dan temperatur yang sama "' Signifikansi dan Pe+akaian 4.$ 0erat jenis tanah dipakai dalam perhitungan hubungan %asa dalam tanah !yaitu vlume padat relati% terhadap air dan udara dalam suatu vlume tanah#. 4., @stilah butiran padat biasanya diasumsikan  berarti material yang terbentuk secara alami yang mana tidak dapat langsung larut dalam air. 3ehingga berat jenis materialmaterial yang mengandung extraneous material !seperti semen* kapur* dan sejenisnya#* bahan yang larut dalam air  !seperti natrium klrida#* dan tanah yang mengandung bahan dengan berat jenis lebih kecil dari satu* biasanya memerlukan perlakuan khusus atau de%inisi khusus untuk berat jenisnya. !' Pera,atan 5.$ Piknmeter  Piknmeter yang dipakai harus salah satu dari5.$.$ lumetric 7lask* dengan kapasitas paling tidak $11m. 5.$., 3tppered 0ttle* dengan kapasitas paling tidak 51 m. 3tpper bttle harus terbuat dari material yang sama dan harus menampung kelebihan udara dan air apabila dipergunakan.  Note 1 - Flask yang berukuran lebih besar dari kapasitas minimum yang ditentukan adalah dianjurkan.  Flask yang lebih besar mempu menampung benda uji  yang lebih besar dan cenderung untuk memberikan hasil   statistik yang lebih baik.

5., )eraca B Timbangan  'emenuhi persyaratan 3peci%icatin D4(52 dan dapat dibaca* tanpa kira kira* sampai paling tidak 1.$C dari berat benda uji. 5.2 >ven pengering  dengan kntrl termstatik* mampu mempertahankan temperatur yang seragam yaitu $$151+ !,21/17# pada seluruh ruangan ven. 5.4 Termmeter* mampu untuk mengukur  temperatur pada saat pengujian sedang 1 1  berlangsung* memiliki skala 1.5 + !$.1 7# dan memenuhi persyaratan 3peci%icatin $.

, % &

5.5 Desikatr  3ebuah lemari desikatr atau wadah desikatr yang besar berisi silica gel atau anhydrus calcium sulphate.  Note  - !ebih baik untuk menggunakan sebuah bahan  pengering yang dapat berubah warna untuk mengetahui bahan tersebut perlu diganti.

5.& Alat pembuang udara terkurung  9ntuk  membuang udara terkurung* digunakan salah satu dari5.&.$ =t plate atau pembakar bunsen* mampu untuk mempertahankan temperatur yang cukup untuk mendidihkan air. 5.&., acuum system* sebuah pmpa vacuum atau water aspiratr* mampu untuk memprduksi  partial vacuum dengan tekanan abslut sebesar $11 min atau kurang  Note " - #artial $acuum sebesar 1%% mm&g tekanan absolut kira-kira sama dengan pembacaan ''% mm ('  in.) &g dalam $acuum gauge pada ketinggian muka air  laut.

5.( Alatalat lainnya  piring benda uji* dan sarung tangan tahan panas. -' eagent dan Materia, &.$ emurnian air  Air suling dianjurkan untuk  digunakan dalam metde tes ini* walaupun demikian air demineralied dapat juga digunakan sebagai pengganti. .' Benda Uji (.$ 0enda uji tes bleh dikeringkan dengan ven atau lembab dan harus merepresentasikan keseluruhan benda uji. 9ntuk salah satu dari kedua kndisi diatas* benda uji harus cukup besar  sehingga berat minimumnya pada kndisi kering !setelah di ven# sesuai dengan nilai sebagai  berikut-

9kuran 0utiran 'aksimum !$11C passing#

3tandar  9kuran 3aringan

, mm 4.(5

).$1 ).4

0erat 'inimum 0enda uji Tes* g ,1 $11

' /a,i0rasi Pikno+eter 8.$ Tentukan dan catat berat piknmeter yang kering dan bersih* '%  . 8., @si piknmeter dengan air suling sampai pada tanda kalibrasi. ihat dan perhatikan piknmeter  dan isinya untuk memastikan bahwa tidak ada

D !" #

%$gelembung udara dalam air suling. Tentukan dan catat berat piknmeter dan air* ' a. 8.2 'asukkan termmeter dalam air* tentukan dan catat suhunya* Ta* sampai dengan 1.51+ !$.117# terdekat. 8.4 9ntuk berat 'a* yang ditentukan pada suhu Ta* siapkan tabel untuk nilai berat* 'a* untuk   beberapa temperatur mungkin terjadi pada saat  penentuan berat piknmeter* tanah dan air nanti.  )ilainilai 'a ini dapat ditentukan dari eksperimen atau dapat dihitung dengan cara berikut'a !pada Ta# E F!berat jenis air pada T G B berat jenis air pada Ta# G !'a !pada Ta#  '% #H I '%  Dimana'a E berat piknmeter dan air* g* '%  E berat piknmeter* g* Ta E Temperatur air yang dicatat saat itu* 1 +* TG E Temperatur yang diinginkan* 1+.  Note * - +etode tes ini memberikan suatu prosedur   yang lebih mudah untuk laboratorium untuk membuat  banyak pengukuran dengan piknometer yang sama.  Aplikasi untuk hal ini sama dengan pengukuran tunggal.  engan menggunakan piknometer dan isinya pada beberapa temperatur yang ditentukan saat berat + a dan  +    dicatat, memerlukan waktu yang cukup lama. Adalah  penting untuk berat + a  dan +     diukur berdasarkan air   pada temperatur yang sama. Nilai-nilai untuk berat jenis air pada suhu 1'.% sampai "%.%% diberikan pada /abel  1

$' Prosedur /.$ 'etde Tes A  Prsedur 9ntuk 0enda uji Jang Dikeringkan Dengan >ven/.$.$ eringkan benda uji hingga beratnya knstan dalam ven yang dijaga pada suhu $$151+ !,21/17# !lihat +atatan 5# dan dinginkan dalam desikatr.  Note 0 - #engeringan beberapa jenis tanah pada suhu 11%% ("%% F) dapat menyebabkan kehilangan air atau hidrasi. #ada kasus ini, pengeringan dapat dilakukan dalam tekanan udara yang dikurangi atau pada temperatur yang lebih rendah .

/.$., Tentukan dan catat berat sebuah  piknmeter yang telah dikalibrasi dan dalam keadaan kering dan bersih* '% . Pilih piknmeter  dengan kapasitas yang cukup dimana vlume yang diisikan sampai pada tanda paling kurang 51 persen lebih besar dari ruangan yang diperlukan untuk Tabel $. 0erat Kenis Air dan 7aktr reksi 9ntuk 0eberapa Temperatur 

2 % &

Temperatur  !1+#

0erat Kenis Air  !gBm#

7aktr  reksi  

$&.1 $&.5 $(.1 $(.5 $8.1 $8.5 $/.1 $/.5 ,1.1 ,1.5 ,$.1 ,$.5 ,,.1 ,,.5 ,2.1 ,2.5 ,4.1 ,4.5 ,5.1 ,5.5 ,&.1 ,&.5 ,(.1 ,(.5 ,8.1 ,8.5 ,/.1 ,/.5 21.1

1.//8/( 1.//88/ 1.//881 1.//8($ 1.//8&, 1.//852 1.//842 1.//822 1.//8,2 1.//8$, 1.//81, 1.//(/$ 1.//(81 1.//(&8 1.//(5( 1.//(45 1.//(2, 1.//(,1 1.//(1( 1.//&/4 1.//&8$ 1.//&&8 1.//&54 1.//&41 1.//&,& 1.//&$, 1.//5/( 1.//58, 1.//5&(

$.111( $.111( $.111& $.1115 $.1114 $.1112 $.111, $.111$ $.1111 1.//// 1.///8 1.///( 1.///& 1.///5 1.///2 1.///, 1.///$ 1.///1 1.//88 1.//8( 1.//8& 1.//84 1.//82 1.//8, 1.//81 1.//(/ 1.//(( 1.//(& 1.//(4

mengakmdasi benda uji tes. Tempatkan benda uji dalam piknmeter. Tentukan berat benda uji dan  piknmeter* dan kurangi berat piknmeter* ' % * dari nilai ini untuk menentukan berat benda uji yang telah dikeringkan dalam ven '. /.$.2 @si piknmeter dengan air suling sampai  pada ketinggian sedikit lebih dari yang diperlukan untuk menutupi tanah dan merendam benda uji  paling tidak selama $, jam.  Note ' - ntuk beberapa tanah yang mengandung  bagian dari material organik yang signiikan, minyak  tanah (kerosene) lebih baik digunakan sebagai cairan  pembasah (wetting agent) daripada air, dan dapat  digunakan untuk menggantikan air suling untuk benda uji yang dikeringkan dalam o$en. 2ika digunakan minyak  tanah (kerosene), udara terkurung (entrapped air) harus dibuang dengan hanya menggunakan aspirator. +inyak  tanah (kerosene) adalah cairan yang dapat terbakar   sehingga harus dipergunakan dengan sangat hati-hati.

/.$.4 0uang udara terkurung dengan salah satu metde berikut/.$.4.$ Didihkan benda uji perlahanlahan paling tidak selama $1 menit sambil mengyang

D !" #

%$4 % &

gyangkan piknmeter untuk membantu prses  pembuangan udara. emudian dinginkan benda uji yang telah dihangatkan sampai pada suhu ruangan. /.$.4., 0erikan vacuum !tekanan udara tidak  melebihi $11 mm=g# pada isi paling tidak selama 21 menit !)te 8# baik dengan cara menghubungkan piknmeter langsung dengan aspiratr atau pmpa vacuum* atau dengan menggunakan bell jar. 3ementara vacuum diberikan* gyangkan piknmeter dengan perlahan  beberapa kali untuk membantu pembuangan udara. 0eberapa jenis tanah mengalami boil saat diberikan  pengurangan tekanan udara. Pada kasus ini* akan diperlukan untuk mengurangi tekanan udara secara lebih perlahan atau menggunakan %lask yang lebih  besar.  Note 3 - 4enda uji dengan plastisitas tinggi pada kondisi kadar air alami (natural water content) mungkin memerlukan ' sampai 3 jam untuk membuang udara  yang terkurung (entrapped air). 4enda uji dengan  plastisitas rendah pada kondisi kadar air alami

/.$.5 @si piknmeter dengan air suling sampai tepat dibawah tanda kalibrasi pada suhu ruangan. Tambahkan air suling perlahanlahan dan hatihati untuk menghindari gelembung udara terkurung dalam benda uji !)te /#. 0iarkan piknmeter  untuk mencapai temperatur air yang seragam. !)te $1#.  Note 5 - ntuk menghindari terperangkapnya  gelembung udara, air suling dap at ditambahkan dengan menggunakan selang dengan ukuran diameter kecil yang  ujungnya ditempatkan tepat dibawah permukaan air   suling dalam piknometer.  Note 1% - ntuk mencapai temperatur air yang   seragam, piknometer dapat dibiarkan semalam atau ditempatkan dalam bak air dengan temperatur konstan.

/.$.& @si piknmeter dengan air suling pada temperatur yang sama sampai dengan tanda*  bersihkan bagian luar* dan keringkan dengan kain yang kering dan bersih. Tentukan dan catat berat  piknmeter yang telah diisi dengan tanah dan air* ' b. /.$.( 'asukkan termmeter kedalam air* dan tentukan dan catat temperaturnya* T b* sampai 1.51+ !$.117# terdekat. /., 'etde Tes 0  Prsedur 9ntuk 0enda uji embab. /.,.$ Tempatkan benda uji didalam piknmeter  yang telah dikalibrasi /.,.$.$ 3ebarkan benda uji tanah clay dalam air  suling sebelum dimasukkan kedalam piknmeter* dengan mempergunakan peralatan yang tercantum dalam 'etde Tes D4,,. lume slurry minimum

D !" #

%$yang dapat dipersiapkan dengan alat dispersi ini sedemikian rupa sehingga diperlukan %lask dengan kapasitas 511 m !atau lebih besar# sebagai  piknmeter. /.,., anjutkan prsedur seperti yang dijelaskan dalam 0agian /.$.4 dan /.$.(. /.,.2 eluarkan benda uji dari piknmeter. eringkan benda uji sampai beratnya knstan dalam kntainer didalam ven pada suhu $$1 51+ !,21/17# !ihat +atatan 5#. Dinginkan benda uji dalam desikatr. Tentukan dan catat berat tanah yang telah kering dari ven* '. &1 Perhitungan $1.$ =itung berat jenis tanah* * sampai 1.1$ terdekat* berdasarkan air pada temperatur !T b# sebagai berikut-

 !pada T b# E ' B F' I !'a  ' b#H Dimana' E berat benda uji kering !setelah di ven#* g* 'a E berat piknmeter yang diisi air pada temperatur T b !+atatan $$#* g* ' b E berat piknmeter yang diisi dengan air dan tanah pada temperatur T b* g* T b E Temperatur isi piknmeter saat berat ' b ditentukan* 1+  Note 11 - Nilai ini dapat diperoleh dari tabel nilai + a ,  yang disiapkan sesuai dengan 3.*, untuk temperatur  kontrol saat berat +b ditentukan, %   Note 1 - #ersamaan pada 1%.1 digunakan untuk  menghitung berat jenis tanah yang diuji didalam air.  Apabila digunakan kerosene, persamaan ini harus diubah dengan mengalikan hasil berat jenis yang  didapat dengan berat jenis kerosene pada suhu / b dan membaginya dengan berat jenis (density) air pada / b.

$1., =itung ratarata berat jenis untuk tanah yang mengandung butiran yang lebih besar dan lebih kecil dari saringan 4.(5 mm secara  prprsinal dengan menggunakan persamaan  berikut-

6a$g  

$

 7$ $116$



 # $ $116,

Dimanaavg E 6atarata prprsinal berat jenis tanah yang mengandung butiran yang lebih besar dan lebih kecil dari saringan 4.(5 mm 6 $E Persentase butiran tanah yang tertahan pada saringan 4.(5 mm*

5 % &

P$E Persentase butiran tanah yang lewat saringan 4.(5 mm* $E berat jenis nyata !apparent speci%ic gravity#  butiran tanah yang tertahan pada saringan 4.(5 mm seperti yang ditentukan dalam 'etde Tes +$,(* ,E berat jenis butiran tanah yang lewat saringan 4.(5 mm seperti yang ditentukan dalam metde tes ini $1.2 ecuali disyaratkan sebaliknya* nilai berat  jenis !# yang dilaprkan harus berdasarkan air   pada suhu ,1 1+. =itung nilai yang berdasarkan air   pada suhu ,11+ dari nilai yang berdasarkan air   pada suhu saat pengujian !T b#* sebagai berikut !pada ,11+#   G ! pada T b# Dimana E angka yang didapat dengan membagi berat  jenis air pada temperatur T b dengan berat jenis air   pada ,11+. )ilai untuk range temperatur diberikan dalam Tabel $. $1.4 Dalam beberapa kasus* diperlukan untuk  melaprkan berat jenis berdasarkan air pada temperatur yang berbeda. Dalam kasus ini* nilai  berat jenis* berdasarkan temperatur TG* dapat dihitung sebagai berikut pada TG E  pada ,11+ B   &&' aporan $$.$ apran hasil !lembar data# harus terdiri dari$$.$.$ @denti%ikasi benda uji material yang di tes* seperti nmr br* nmr benda uji* nmr tes* nmr kntainer* dll.

Tabel , stimasi etepatan 'aterial dan type Deviasi 3tandar ls 4.(5mm ls ,.11 mm !). 4# !)1.$1# 3ingle peratr   precisin Tanah khesi 1.1,$ 1.1$/ Tanah tak khesi 1 1 'ultilabratry  precisin Tanah khesi 1.15& 1.14$ Tanah tak khesi 1 1

D !" #

%$$$.$., 0erat jenis sampai 1.1$ terdekat. 'etde tes yang digunakan !A atau 0#* $$.$.2 9kuran butiran maksimum dari benda uji uji* $$.$.4 0erat jenis sampai 1.1$ terdekat pada temperatur yang ditentukan selain ,1 1+* jika ada* $$.$.5 Kenis cairan yang digunakan* jika selain air suling* $$.$.& 3aat suatu bagian dari benda uji tanah asli dihilangkan pada saat persiapan benda uji tes*  bagian yang mana telah digunakan dalam tes harus dilaprkan. &% /ete,itian dan Bias $,.$ etelitian  riteria untuk menilai kelayakan dari hasil tes berat jenis dengan metde tes ini untuk material yang melewati saringan 4.(5 mm adalah sebagai berikut$,., Pernyataan atas etelitian - riteria untuk  menilai kelayakan dari hasil tes berat jenis dengan metde tes ini untuk material yang melewati saringan 4.(5 mm !).4# atau ,.11 mm !).$1# diberikan dalam Tabel ,. Perkiraan ketelitian untuk  material yang melewati saringan ,.11 mm adalah  berdasarkan hasil dari AA3=T> 'aterials 6e%erence abratry !A'6# Pr%iciency 3ample Prgram* dari testing yang dilakukan untuk  material yang melewati saringan ,.11 mm !).$1# dengan metde tes ini dan AA3=T> Test 'ethd T$11. $,.2 0ias  Tidak ada nilai re%erensi yang dapat diterima untuk metde tes ini. 3ehingga* bias tidak  dapat ditentukan. &* /ey2ords $2.$ Tanah* 0erat Kenis

6entang antara , hasil ls 4.(5mm ls ,.11 !). 4# mm !)1.$1#

1.1& 1

1.1& 1

1.$& 1

1.$, 1

& % &