Unit Weight

 

BAB II UNIT WEIGHT

2.1 TUJUAN

Percobaan ini dilakukan untuk menentukan berat volume tanah (density). Berat volume tanah (bulk density) adalah rasio dari berat tanah basah terhadap volume sampel tanah. Berat volume tanah kering (dry density) ratio dari berat tanah kering terhadap volume sampel tanah. Angka pori adalah perbandingan antara volume rongga dan volume butir. e = Gs .ϒW - 1 ϒdry 2.2 TEORI DASAR

Bulk Density atau kerapatan lindak atau bobot isi atau bobot volume menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah dan termasuk volume pori-pori tanah diantaranya. Bulk density merupakan  petunjuk kepadatan tanah. Makin padat suatu tanah makin tinggi bulk density, densit y,  berarti makin sulit meneruskan air atau ditembus akar. Pada umumnya bulk density berkisar dari 1,1-1,6 g/cc. Beberapa jenis tanah mempunyai bulk density kurang dari 0,90 g/cc (misalnya tanah andisol), bahkan ada yang kurang dari 0,10 g/cc (misalnya tanah gambut). Bulk density atau kerapatan massa tanah banyak mempengaruhi sifat fisik tanah,

seperti

porositas,

kekuatan,

daya

dukung,

kemampuan

tanah

menyimpan air, drainase, dll. Sifat fisik tanah ini banyak bersangkutan dengan  penggunaan tanah dalam berbagai keadaan. Menghitung kerapatan butir tanah,  berarti menentukan kerapatan partikel tanah dimana pertimbangan hanya diberikan untuk partikel yang solid. Oleh karena itu kerapatan partikel setiap tanah merupakan suatu tetapan dan tidak bervariasi menurut jumlah ruang  partikel. Untuk kebanyakan tanah mineral kerapatan partikelnya rata – rata rata sekitar 2,6 gram/cm3. Kandungan bahan organik di dalam tanah sangat mempengaruhi kerapatan butir tanah, akibatnya tanah permukaan biasanya kerapatan butirnya lebih kecil dari subsoil. Meskipun M eskipun demikian kerapatan butir tanah tidak banyak berbeda. 9|Labor ator ium Meka nika Tanah USN KOLAK A 

 

Bulk density sangat berhubungan erat dengan particle density jika particle density tanah sangat besar maka bulk density juga besar pula, hal ini dikarenakan partikel density berbanding lurus dengan bulk density, namun apabila sebuah tanah memilki tingkat kadar air yang tinggi maka partikel density dan bulk density akan rendah hal ini dikarenakan partikel density  berbanding terbalik dengan kadar air, dapat kita buktikan apabila di dalam suatu tanah memilki tingkat kadar air yang tinggi dalam menyerap air maka kepadatan tanah juga akan rendah karena pori-pori di dalam tanah besar sehingga tanah yang memilki pori yang besar akan lebih mudah memasukkan air di dalam agregat tanah. Bulk density dipengaruhi oleh tekstur, struktur dan kandungan bahan organik.Bulk Density dapat cepat berubah karena pengolahan tanah dan  praktek budidaya. Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai Bulk Density salah satunya adalah Bahan organik tanah, dimana tanah dengan kandungan bahan organik tinggi akan memiliki nilai Bulk Density rendah begitupula sebaliknya, selain itu Bulk Density juga dipengaruhi oleh tekstur tanah, kadar air tanah dan bahan mineral tanah.  Nilai dari berat volume Bulk Density dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya kandungan bahan organik tanah, porositas dan kepadatan tanah. Untuk tanah

berstruktur halus mempunyai porositas tinggi dan berat tanah

yang lebih rendah dibandingkan tanah berpasir. Bahan organik memperkecil  berat volume tanah, karena bahan organik jauh lebih ringan dari pada mineral dan bahan organik yang akan akan memperbesar porositas. Tanah-tanah organic memiliki kerapatan massa yang sangat rendah dengan tanah-tanah mineral. Variasi-variasi yang ada perlu diperhatikan tergantung  pada bahan organic dan kelembaban tanah. Berat isi menggambarkan keadaan, struktur dan porositas tanah. Pengaruh sifat-sifat fisik tanah tersebut dapat dinilai dari kaitan-kaitan pertumbuhan tanaman dengan berat isi tanah. Bahan organic memperkecil berat isi karena bahan organic jauh lebih ringan dari  pada mineral, dan bahan organic memperbesar porositas tanah. Timbulnya  proses pembentukan struktur di horizon-horizon horiz on-horizon bagian atas dari bahan induk i nduk ini mengakibatkan Bulk Density lebih rendah dari batuan induk itu sendiri.

10 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

Tanah-tanah organic memiliki nilai Bulk Density yang rendah dibandingkan dengan tanah mineral. Tergantung dari sifat-sifat bahan organic yang menyusun tanah organic itu, dan kandungan air pada saat pengambilan contoh, maka biasanya Bulk Density itu berkisar antara 0,2 – 0,6 0,6 gr/cm3. Bahan organic memperkecil berat isi tanah karena bahan organic jauh lebih ringan daripada mineral. Berat isi ditentukan oleh porositas dan padatan tanah. Semakin masuk ke dalam profil tanah, kerapatan massa tanah semakin naik. Tampaknya ini akibat dari kandungan bahan organic yang rendah dan  penimbunan alat serta pemadatan yang disebabkan oleh berat lapisan atasnya. Adapun organic lain yang mempengaruhi Bulk density yaitu kandungan kadar air apabila suatu daerah memiliki kandungan kadar air yang tinggi maka  bulk density di daerah tersebut dapat di pastikan rendah. Menyatakan bahwa Bulk density dan kadar air berbanding terbalik , hal ini dibuktikan apabila tanah dapat menyerap air yang banyak sehingga tanah akan susah untuk memadat dikarenakan di dalam agregat tanah banyak menyimpan air, kadar air erat hubungannya dengan tekstur tanah apabila tanah memiliki tekstur pasir maka tanah ini memiliki kandungan bahan organic yang banyak sehingga tanah yang bertekstur liat mempunyai daya melewatkan air yang lambat sehingga air akan tersimpan di dalam agregat tanah sebaliknya tanah yang memiliki kandungan bahan organic sedikit. Dalam penghitungan berat volume tanah, ada beberapa rumus yang digunakan yaitu :

  Volume ( 2 . t )



  Berat cincin (W1)



  Berat tanah basah (W2-W1)



 W3)/W3 x 100 %   Kadar air,W (W4  –  W



  Berat volume tanah basah, ϒ = W4/V



  Berat volume tanah kering, ϒ/ (1+W)



11 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

2.3 ALAT DAN BAHAN

 No 1.

Nama alat Tanah

Kegunaan Sebagai sampel untuk dihitung berat volumenya

2.

Cincin

Untuk mencetak sampel

3.

Timbangan digital

Untuk menimbang cincin dan sampel tanah

4.

Spatula

Untuk meratakan bagian atas tanah yang ada pada cincin

5.

Plat kaca

Untuk menahan bagian bawah tanah agar tanah lebih padat dan rata

6.

Pelumas

Untuk diolesi di bagian pinggir cincin agar tanah tercetak dengan baik

7.

Extruder

Alat yang digunakan untuk menekan tanah keluar dari cetakan

8.

Sarung tangan

Digunakan agar tangan tidak kotor

9.

Atk

Untuk menulis seluruh data-data yang didapat selama kegiatan di laboratorium

10.

Tisu

Untuk membersihkan kotorang yang ada  pada cincin dan juga tangan

11.

Kuas

Untuk membersihkan kotoran yang ada  pada cincin

12 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

2.4 PROSEDUR KERJA

1.  Dikeluarkan tanah dari dalam karung secukupnya yang diambil dari lapangan pada kedalaman tertentu.  

2.  Tanah ditimbang beratnya  Menggunakan timbangan manual

3.  Disiapkan cincin pencetak untuk menentukan diameter,tinggi, dan timbang beratnya.

4.  Tanah tersebut dimasukkan kedalam cincin yang sudah diketahui berat kosongnya.

13 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

5.  Diratakan permukaan atas dan  bawahnya menggunakan spatula di atas plat kaca.

6.  Tanah dimasukkan kedalam oven untuk menghilagkan air yang ada  pada tanah tersebut.

7.  Tanah dimasukkan kedalam desikator untuk menghilangkan udara yang ada pada tanah tersebut.

8.  Dihitung kadar air tanah sesuai pada  percobaan kadar air.

14 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

2.5 HASIL DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil PERHITUNGAN UNIT WEIGHT Data Percobaan : I

II

Satuan

Berat cincin (W1)

11,39

11,21

Gram

Berat cincin + tanah basah (W2)

139,42

141,80

Gram

Berat tanah kering (W 3)

127,49

129,95

Gram

Berat tanah basah (W4)

128,03

130,59

Gram

Tinggi cincin

3,4

3,4

cm

Diameter

5,4

5,4

cm

Rumus-rumus yang digunakan : 2

  Volume ( . t )   Kadar air,W (W4  –  W  W3)/W3 x 100 %





  Berat volume tanah basah, ϒ = W4/V



  Berat volume tanah kering, ϒ/ (1+W)



Dimana :

 

-

W1 

= Berat cincin

-  W2 

= Berat cincin + tanah basah

-  W3 

= Berat tanah kering

-  W4

= Berat tanah basah

- 

ϒ 

= Berat volume tanah basah

- 

ϒdry

= Berat volume tanah kering

Sampel 1

  Volume



= ( 2 . t ) = 22 . (2,7)2 . 3,4 7 = 77, 89 cm3

  Kadar air, W(%)



= (W4  –  W  W3) / W3 X 100 = 128,03  –  127,49  127,49 x100 127,49 = 0,424 %

15 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

  Berat Volume Tanah Basah, ϒ 



= W4/V = 128,03 gr 77,89 cm3 = 1,64 gr/cm3

  Berat Volume Tanah Kering



= ϒ/ (1+W) = 1,64 gr/cm3 ( 1 + 0,424 ) = 1,15 gr/cm3 

 

Sampel 2  

Volume



= ( 2 .t)  = 22 . (2,7)2. 3,4 7 = 77,89 cm3 

  Kadar air, W(%)



= (W4  –  W  W3)/W3 x 100 = 130,59  –  129,95  129,95 x100 129,95 = 0,492 %

  Berat Volume Tanah Basah, ϒ 



= W4/V = 130,59 gr 77,89 cm3 = 1,68 gr/cm3 

  Berat Volume Tanah Kering



= ϒ/ (1+W) = 1,68 gr/cm3  (1 + 0,492) = 1,13 gr/cm3

16 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

Ditabelkan sebagai berikut : I

II

Satuan

Berat cincin

11,39

11,21

Gram

Berat cincin + tanah basah (W2)

139,42

141,80

Gram

Berat tanah kering (W 3)

127,49

129,95

Gram

Berat tanah basah (W4)

128,03

130,59

Gram

Tinggi cincin

3,4

3,4

cm

Diameter

5,4

5,4

cm

Volume

77,89

77,89

cm3

Kadar air

0,424

0,492

%

Berat volume tanah basah

1,64

1,68

gr/cm3 

Berat volume tanah kering

1,15

1,13

gr/cm3

17 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

B.  Pembahasan Dari hasil pengamatan dan perhitungan terhadap nilai berat volume tanah, diperoleh data sebagai berikut : Sampel 1 :

-  Berat volume tanah basah -  Berat volume tanah kering

= 1,64 gr/cm3  = 1,15 gr/cm3 

Sampel 2 :

-  Berat volume tanah basah

= 1,68 gr/cm3 

-  Berat volume tanah kering

=1,13 gr/cm3 

Tanah dengan berat volume lebih dari 1,6 gr/cm 3 akan menyebabkan terhambatnya pertumbuhan akar-akar tanaman. Perkembangan akar akan terhenti pada tanah yang mempunyai berat volume antara 1,7 hingga 1,9 gr/cm3. Pada umumnya berat volume tanah berkisar antara 1,1 – 1,6 1,6 gr/cm3.  Nilai Bulk Density disebabkan oleh kandungan bahan organik yang lebih tinggi di lapisan atasnya dan memiliki pori-pori yang renggang. Tanah yang renggang pori-pori mempunyai bobot yang kecil persatuan volume dan tanah padat memiliki bobot tinggi persatuan volume. Berat isi ditentukan oleh padatan tanah dan porositas. Padatan tanah sangat  berpengaruh, dimana tanah yang lebih padat mempunyai nilai bulk density yang lebih besar daripada tanah yang kurang padat. Hal ini sesuai dengan  pendapat Pairunan (1985) yang menyatakan bahwa porositas berpengaruh dalam menentukan nilai bulk density tanah, apabila pori-pori tanah besar atau tinggi maka nilai bulk density kecil. Pengujian terhadap berat volume tanah merupakan salah satu  percobaan yang di lakukan dalam praktikum mekanika tanah. Pada  pembuatan timbunan untuk pembuataan jalan raya dan banyak struktur teknik lainnya. Selain itu, penghitungan berat volume tanah juga berguna dalam penghitungan cadangan, dimana saat penghitungan volume tanah saat diketahui cadangannya berapa, maka umur tambang tersebut dapat ditentukan.

18 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

2.6 PENUTUP

A.  Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa berat volume tanah (density) pada sampel yang diuji adalah : Sampel 1 :

-  Berat volume tanah basah

= 1,64 gr/cm3 

-  Berat volume tanah kering

= 1,15 gr/cm3 

Sampel 2 :

-  Berat volume tanah basah

= 1,68 gr/cm3 

-  Berat volume tanah kering

=1,13 gr/cm3 

Tanah dengan berat volume lebih dari 1,6 gr/cm 3 akan menyebabkan terhambatnya pertumbuhan akar-akar tanaman. Perkembangan akar akan terhenti pada tanah yang mempunyai berat volume antara 1,7 hingga 1,9 gr/cm3. Pada umumnya berat volume tanah berkisar antara 1,1 – 1,6 1,6 gr/cm3. Penghitungan berat volume tanah berguna dalam penghitungan cadangan, dimana saat penghitungan volume tanah saat diketahui cadangannya berapa, maka umur tambang tersebut dapat ditentukan. B.  Saran Pada percobaan selanjutnya, sebaiknya alat untuk menghitung berat volume tanah dilengkapi, agar praktikan dapat melihat secara langsung dan tidak berangan-angan bagaimana model dari alat tersebut.

19 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A  

 

DAFTAR PUSTAKA

Hudaiyah, Siti.2015. Laporan  Laporan Praktikum Berat Volume Tanah.Universitas Tanah.Universitas Gadjah   Mada.Yogyakarta Irwansyah.2013. Laporan  Laporan Praktikum   Hasanuddin. Makassar

Dasar-dasar

Ilmu

Tanah.Universitas Tanah.Universitas

Ir, Sahrul ST., MT.2019. Modul  Modul Praktikum Mekanika Tanah Tanah.Universitas Sembilan   belasNovember.Kolaka

20 | L a b o r a t o r i u m M e k a n i k a T a n a h U S N K O L A K A