Modul 3 Analisa Ukuran Butir.pdf

MODUL PERKULIAHAN

Mekanika Tanah 1 Analisis Ukuran Butiran

Fakultas

Program Studi

Teknik Perencanaan dan Desain

Teknik Sipil

Tatap Muka

03

Abstract Tanah terbagi atas tanah berbutir halus dan berbutir kasar. Analisis ukuran butiran berfungsi untuk mengetahui ukuran butiran tanah dan gradasi tanah yang nantinya dapat diketahui jenis tanahnya.

Kode MK

Disusun Oleh Ir. Desiana Vidayanti, MT

Kompetensi Mahasiswa memahami ukuran butir dan menentukan distribusi ukuran butir, melalui Sieve Analysis dan Hydrometer Analysis. Dapat memahami hasil uji Sieve Analysis dan Hydrometer Anaysis serta interpretasi perilaku engineeringnya.

1. Ukuran Butir dan Distribusi Butir Sifat – sifat tanah sangat

tergantung pada ukuran butirnya. Besarnya butiran dijadikan

dasar untuk pemberian nama dan klasifikasi tanah. Dari modul 1 diketahui bahwa 2 golongan besar tanah , yaitu : -

tanah berbutir kasar, yaitu : gravel dan sand

-

tanah berbutir halus, yaitu : silt dan clay

Telah dijelaskan bahwa pada tanah berbutir kasar hal yang paling berpengaruh terhadap perilaku engineeringnya adalah tekstur dan distribusi ukuran butir. Sedang pada tanah berbutir halus yang mempengaruhi perilaku engineeringnya adalah kehadiran air. 1.1 Tanah Berbutir Kasar Distribusi ukuran butir tanah berbutir kasar dapat ditentukan dengan cara menyaring. Caranya, tanah atau benda uji disaring lewat satu unit saringan standart. Berat tanah yang mengendap atau tertinggal pada masing masing saringan di timbang beratnya, lalu persentasi terhadap berat kumulatif tanah dihitung. Pengujian ini dinamakan dengan Analisa Saringan (Sieve Analysis) yang dilakukan di laboratorium. ASTM (1980) : C 136 dan D 422 dan AASHTO (1978) T27 dan T 88.

Tabel 1. Standar ukuran saringan dan hubungannya dengan lubang saringan

US Standart Sieve No 4 10 20 40 60 100 140 200

‘13

2

Mekanika Tanah 1 Ir.Desiana Vidayanti,MT

Sieve opening (mm) 4,75 2,00 0,85 0,425 0,25 0,15 0,106 0,075

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Adapun Alat yang di gunakan dalam analisa saringan adalah di bawah ini.

(a)

(b) Gambar 1. Alat Uji Analisa Saringan a.Mesin Pengguncang b.Susunan Saringan

1.2 Tanah Berbutir Halus Distribusi ukuran tanah berbutir halus (lebih halus dari saringan no 200 US Standart Sieve) atau sebagian berbutir halus dari tanah berbutir kasar dapat ditentukan dengan cara sedimentasi atau pengendapan. Pengujian ini dinamakan Analisa Hidrometer (Hydrometer Analysis) yang dilakukan di laboratorium. Analisa Hidrometer didasarkan pada Hukum Stokes : butiran yang mengendap dalam cairan mempunyai kecepatan mengendap yang tergantung pada diameter butir dan kerapatan butir dalam cairan. ASTM (1980) D422, AASHTO (1978) T88.

Gambar 1. Serangkaian Alat Analisa Hidrometer

‘13

3

Mekanika Tanah 1 Ir.Desiana Vidayanti,MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

1. 1. KURVA DISTRIBUSI UKURAN BUTIR

Hasil dari analisa mekanik (sieve analysis dan hidrometer analysis), umumnya digambar di atas kertas semi logaritmik , dikenal sebagai kurva distribusi ukuran butir. Dari kurva tersebut dapat dibedakan :

-

well graded

: tanah bergradasi tidak seragam

-

uniform graded

: tanah bergradasi seragam

-

gap graded / skip graded

: tanah bergradasi berjenjang

Kurva distribusi ukuran butir dapat dilihat pada Gambar 2. Untuk menentukan tipe gradasi tersebut ada parameter lain, yaitu : 

Koefisien keseragaman :

Cu 

D 60 D10

D60 = diameter butir (dalam mm) yang berhubungan dengan 60% lolos D10 = diameter butir (dalam mm) yang berhubungan dengan 10% lolos

- Harga Cu makin kecil : tanah makin seragam - Cu = 1 : tanah hanya mempunyai 1 ukuran - Tanah yang bergradasi sangat jelek misalnya : pasir pantai, Cu = 2 atau 3 - Tanah dengan gradasi sangat baik Cu>15 atau lebih - Harga Cu sampai dengan 1000 

Koefisien kelengkungan :

Cc 

( D30) 2 ( D10)( D60)

-

D30 = diameter butir (dalam mm) dimana 30% lolos saringan

-

Cc di antara 1 dan 3

: gradasi baik

Sepanjang Cu > 4 untuk kerikil Cu > 6 untuk pasir

‘13

4

Mekanika Tanah 1 Ir.Desiana Vidayanti,MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Gambar 2. Kurva distribusi ukuran Butir Soal : 1. Dari kurva distribusi ukuran butir yang ditunjukkan pada Gambar 2, hitung D10, D30, D60, Cu, Cc untuk tiap kurva distribusi ukuran butir tersebut. Kemudian berikan komentar atas hasil-hasil tersebut.

2. Hasil percobaan analisa ayakan untuk dua jenis tanah adalah :

Ukuran ayakan (mm) 37.5 19 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.21 0.15 0.075 pan

Berat tanah tertinggal pada contoh A (gr)

masing-masing ayakan contoh B (gr)

0.0 26 31 11 18 24 21 41 32 16 15 15 250

0.0 8.0 7.0 11.0 21.0 63.0 48.0 14.0 3.0 175

a. Hitung berapa prosentase kerikil, pasir, dan butir halus untuk masing-masing tanah. b. Hitung Cu dan Cc untuk masing-masing tanah dan berikan komentar.

‘13

5

Mekanika Tanah 1 Ir.Desiana Vidayanti,MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

3. Berikut ini adalah hasil dari analisis ayakan a. Tentukan presentase butiran yang lebih halus (yang lolos) dari tiap-tiap ayakan dan gambarkan kurva distribusi ukuran butirnya b. Tentukan D10, D30, D60 dari kurva distribusi ukuran butir tersebut c. Hitung koefisien keseragaman Cu d. Hitung koefisien gradasi Cc e. Beri komentar bagaimana gradasi tanah tersebut

4. Carilah standar ASTM atau SNI untuk pengujian sieve analisys dan hidrometer analisys ! 5. Buatlah materi presentasi untuk pengujian sieve analisys dan hidrometer analisys tersebut !

‘13

6

Mekanika Tanah 1 Ir.Desiana Vidayanti,MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id

Daftar Pustaka a. M Das, Braja, Indrasurya B Mochtar dan Noor Endah. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), jilid 1. Jakarta : Erlangga. b. Craig . R.F dan Budi Susilo. 1989. Mekanika Tanah.Jakarta : Erlangga c. Kovacs, WD dan Holtz. An Introduction to Geotechnical Engineering. d. Bowlesh,E Joseph.1984.Physical and Geotechnical Properties of Soils. McGraw Hill.

‘13

7

Mekanika Tanah 1 Ir.Desiana Vidayanti,MT

Pusat Bahan Ajar dan eLearning http://www.mercubuana.ac.id