Analisis Saringan 1. Perc Percob obaa aan n Sari Saring ngan an
A. Dasa Dasarr Te Teori ori Tanah Tanah merupakan komponen atau susunan susunan dari hasil lapisan lapisan kerak bumi yang sifatnya ditentukan dari ukuran butirannya. Sifat-sifat tanah tertentu banyak tergantung pada ukuran butirnya. Untuk membedakan dan menunjukkan sifat-sifat dari tanah ini sering digunakan cara AASTHO dan USS. Suatu tanah bergradasi baik atau buruk dapat diketahui berdasarkan pendistribusian ukuran partikel tanah. Analisa Anali sa saringan adalah analis analisis is yang dilak dilakukan ukan untuk menent menentukan ukan gradasi butir !distribusi ukuran butir"# yaitu dengan menggetarkan contoh tanah kering melalui satu set ayakan ayak an dim dimana ana lub lubang ang-lu -lubang bang ayak ayakan an ter terseb sebut ut maki makin n keb keba$a a$ah h mak makin in kec kecil il sec secara ara berurutan. Analisa saringan dapat dilakukan dengan % cara yaitu analisa ayakan dan analisa hidrometer. Analisa ayakan dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara kering dan cara basah. ara kering dilakukan dengan menggetarkan saringan# baik itu digetarkan denga den gan n ca cara ra ma manua nuall at atau au de denga ngan n al alat at pe pengg ngget etar ar.. a ara ra ba basa sah h di dila lakuk kukan an den denga gan n mencamp men campur ur tan tanah ah den dengan gan air sam sampai pai men menjadi jadi lum lumpur pur enc encer er dan dib dibasu asuh h sel seluru uruhnya hnya mele$ati saringan. Analisa Anal isa hid hidrom romete eterr adal adalah ah anal analisa isa yan yang g dig digunak unakan an unt untuk uk men menent entuka ukan n ukur ukuran an butiran dari tanah berbutir halus atau bagian berbutir halus dari tanah berbutir kasar yang didasarkan didasa rkan pada prins prinsip ip sedim sedimentri entri !pengendapan" butir-butir butir-butir dari dalam air air.. Dengan mengetahui pembagian besarnya butir dari suatu tanah# maka kita dapat menentukan klasifikasi terhadap suatu macam tanah tertentu atau dengan kata lain dapat mengadakan deskripsi tanah. &esarnya butiran tanah biasanya digambarkan dalam grafik yang disebut grafik lengkung gradasi atau grafik lengkung pembagian butir. Dari grafik kini dapat kita lihat lihat pembagian besarnya butiran tanah tertentu dan juga dapat kita lihat batas antara kerikil dan d an pasir# pasir dan lanau# dsb. •
'oefisien Uniformitas D60 C u = D10
u
( koefisien keseragaman
D)* ( diamete diameterr yang yang berses bersesuai uaian an dengan dengan )*+ )*+ lolos lolos ayakan ayakan.. D,* ( diamete diameterr yang yang berses bersesuai uaian an dengan dengan ,*+ ,*+ lolos lolos ayakan ayakan.. •
'oefisien radasi 2 D30 C c D60 D 10 =
−
c
( koefisiengradasi
D)*
( diame diameter ter yang yang berse bersesua suaian ian dengan dengan )*+ lolos lolos ayak ayakan. an.
D*
( diam diamete eterr yang yang berses bersesuai uaian an denga dengan n *+ *+ lolos lolos ayakan ayakan..
D,*
( diam diamete eterr yang yang berses bersesuai uaian an denga dengan n ,*+ ,*+ lolos lolos ayakan ayakan..
Tanah yang bergradasi baik akan mempunyai u/0 dan c antara, dan untuk tanah berkerikil# Untuk tanah pasir memiliki u/) dan c antara , dan . Tanah Tanah dikatakan bergradasi buruk ! poorly poorly graded ) jika sebagian dari butirannya mempunyai ukuran yang sama# tidak beragam ukurannya. &ergradasi baik !well !well graded " jika ukuran butiran tanah terbagi merata artinya ukuran dari yang besar sampaike yang kecil ada disana. 1engukuran besarnya butir tanah sesuai dengan aeri diatas biaanya sering dilakukan di 2aboratorium 3ekanika Tanah.
&. Tujua Tujuan n 1erco 1ercobaa baan n Saring Saringan an 3enentukan gradasi atau pembagian ukuran butir tanah !grain si4e distribution" dari suatu sample tanah dengan menggunakan suatu saringan sehingga kita dapat mengklarifikasinya.
. Alat Alat dan dan &ahan &ahan 1erc 1ercoba obaan an Alat 5 a. 6nam buah buah saringan saringan type type AST3# AST3# masingmasing-masi masing ng 7o.,*# ,8# 9# )*# )*# ,0*# %**. %**. b. Sikat untuk membersihkan dan mengeluarkan tanah dari saringan c. Timba Timbangan ngan dengan dengan ketel ketelit itian ian *#*, *#*, gr. gr.
d. Talam-t am-tal alam am e. O:en O:en peng penger erin ing g f. 6mber a$an
&ahan 5 a. Samp Sampel el tana tanah h 9** 9** gram gram b. Air kran
'eterangan gambar5 ,. 1enjepit saringan
;. 1alang penggantung
%. 1uli
,*. Tutup saringan
. Sabuk pemutar
,,. 1an
0. Saklar
,%. 2andasan
9. 3otor panggerak
,. Tiang penggantung
). ondensor
,0. &aut penjepit tiang
<. Saringan
,9. Sentrik
8. 1enggantung saringan
D. 1ros 1rosedu edurr 1ercob 1ercobaa aan n •
ara 'ering ,. Ambil Ambil sampe sampell tanah tanah dari lapa lapangan ngan secu secukupn kupnya ya %. 2epaskan 2epaskan gumpalan gumpalan tanah tanah dengan dengan cara menekannya menekannya dengan dengan ujung jari atau dengan dengan . 0. 9. ).
alat penumbuk karet Ambil Ambil sempel sempel tanah tanah sebanya sebanyak k 9**g 9**g Sampel tanah tanah di o:en o:en selama selama %0 jam jam dengan dengan temperature temperature ,*9=-, ,*9=-,,*= ,*= uci sempel sempel tanah tanah pada saringa saringan n no.%**# no.%**# lalu bebaskan bebaskan dari dari bahan bahan organik organik Setelah Setelah lolos dari dari saringan saringan no.%**# no.%**# lalu lalu o:en lagi selama selama %0 jam dengan dengan temperature temperature
,*9=-,,*= <. 3asukan 3asukan kedalam kedalam saringan saringan tersusun tersusun dari dari saringan saringan no.,* no.,* yang yang disebut disebut di atas atas 8. Ayak-ayak Ayak-ayak sempel dengan gerakan gerakan hori4ontal hori4ontal selama selama ,* menit menit ;. Sisa-s Sisa-sis isaa tanah tiap-t tiap-tiap iap saring saringan an ditimba ditimbang ng •
ara &asah ,. 3enyia 3enyiapkan pkan sampel sampel tanah yang telah telah dio:en dio:en sebany sebanyak ak 9** gram. %. Sam Sampel pel tanah tanah dit ditaru aruh h di dalam talang# talang# kemudian kemudian diisi diisi air sampai sampai seluruh seluruh sample sample tanah terendam kemudian dijenuhkan sampai ,% jam. . Ta Tanah nah yang telah telah dijenuhka dijenuhkan n dit dituang uang ke saringan saringan 7o.,*# 7o.,*# dan cuci sampai sampai airnya airnya jernih. Ta Tanah nah dan air yang lolos dari saringan 7o.,* ditadah menggunakan ember atau talam. 0. Sis Sisihk ihkan an tanah tanah yang yang tertahan tertahan pada pada saring saringan an 7o. ,*. ,*. 9. Ta Tanah nah yang lolos lolos dari saringa saringan n 7o. ,* kembali kembali disaring disaring menggunakan menggunakan saringa saringan n 7o. ,8# dan cuci sampai airnya jernih. ). 3el 3elakuk akukaa secara secara berulang berulang langkah langkah # 0# > 9 den dengan gan urutan urutan saring saringan an 7o. ,8 kenudian 7o. 9# )*# ,0* dan yang terakhir saringan 7o. %** setelah itu# diperoleh tanah yang tertahan untuk masing-masing saringan. <. 3en 3enimb imbang ang masing-m masing-masi asing ng ca$an kosong kosong yang akan digunakan digunakan menggunak menggunakan an timbangan digital dengan ketelitian *#*, gr. g r. 8. Ta Tanah nah yang tertahan tertahan pada masing masing-ma -masin sing g sar saring ingan an dipindahk dipindahkan an ke ca$ ca$an an yan yang g berbeda.
;. a$an yang berisi tanah dimasukkan ke dalam o:en dengan suhu ,%;
selama %0 jam. ,*. 3en 3engel geluar uarkan kan ca$ ca$an an yan yang g ber berisi isi tanah dar darii dal dalam am o:e o:en n kem kemudi udian an dit ditim imbang bang menggunakan timbangan digital dengan ketelitian *#*, gr# dan mencatat hasilnya
Percobaan Hidrometer
A. Dasa Dasarr Teor Teorii Analisa hydrometer adalah cara yang didasarkan atas kecepatan pengendapan untuk menganalisa distribusi ukuran butiran tanah berbutir halus# dengan ukuran butir *#*<9 mm sampai *#**, mm ! lolos saringan 7o.%** ". 'ecepatan mengendap tergantung ukuran butiran# semakin besar ukurannya# semakin cepat mengendap. 3enurut hokum stokes# kecepatan mengendap5 ? ( D% ? ( 'ecepatan mengendap# cm@det s ( &erat isi partikel tanah B$ ( &erat isi air ( kekentalan air# poise !dyneCdet @ cm " D ( Diameter partikel tanah# cm 2( kedalaman efektif yang diukur T( lamanya pengendapan berlangsung sehingga# D ( atau bila t dalam menit# 2 dalam cm dan D dalam mm# dalam poise maka D ( # kalau pembacaan hydrometer dalam larutan adalah h maka maka + tanah yang terlarut ! belum mengendap " ( + tanah yang ukuran butirannya lebih halus dari diameter efektif D yang diukur. 1ersen tanah terlarut dihitung dengan rumus 5 U7TU' HEDO36T6 7* ,9, ! mengukur berat jenis larutan " • 1 ( dimana c ( h F G r G ( koreksi bahan disperse# cm ( koreksi meniscus# T ( koreksi temperature U7TU' HEDO36T6 7O ,9% ! mengukur kosentrasi larutan# gra m@liter " 1 ( a ( Dimana# 1 ( persen dengan ukuran I D Js ( berat total contoh tanah kering o:en yang digunakan s ( berat jenis butir h ( pembacaan hydrometer dalam larutan larutan c ( pembacaan hydrometer terkoreksi
•
'edalaman efektif yang diukur# 2 dapat ditentukan sebagai berikut 5
•
2 ( 2, K L2% F!?& @Agrad"M
Agrad ( luas penampang silinder pengendapan
2,# adalah jarak sepanjang batang hid,."rometer dari ujung ba$ah labu !bulb !bulb"" terhadap tanda untuk pembacaan hidrometer dalam ukuran mmN 2%# adalah panjang keseluruhan labu hidrometer dalam ukuran mm. ?b ( ?o ?olu lume me hy hydr drome omete ter# r# di dite tent ntuk ukan an se seba bagai gai be beri riku kutt 5 ,. 3engisi silinder dengan air suling# dan membaca skala :olume# misalnya misalnya ?, %. 3emasukkan hydrometer dan membaca skala :olume# misalnya ?% . maka ?b ( ?% - ?, %." 'O6'S 'O6'S 367S 367SUS# US# 3 5 1embaca 1em bacaan an hyd hydrom romete eterr dil dilakuk akukan an pad padaa pun puncak cak meni meniscu scuss seh sehing ingga ga perl perlu u dikoreksi dengan kenaikan meniscus# ! cm bernilai ". 2ihat gambar diatas. Untuk menghitung kedalaman efektif# 2 digunakan ( h cm
."" 'O . 'O6 6'S 'S SUHU SUHU T 5 Hydrom Hyd romete eterr dik dikali alibra brasi si pad padaa suh suhu u %*Pc seh sehing ingga ga unt untuk uk tem temper peratu ature re saa saatt pengujian bukan %*Pc # perlu dikoreksi. &ila suhu lebih besar %*Pc # a lebih kecil dari yang seharusnya # sehingga koreksi k oreksi suhunya bernilai # dan sebaliknya •
'O6'S 6A67T !2AUTA7 !2AUTA7 DS16S " G . 2arutan disperse menaikkan h# sehingga koreksinya bernilai negati:e aranya 5 ,. 3elakukan pembacaan hydrometer dalam air suling ( d %. 3elaku 3elakukan kan pembacaan hydrometer dalam air suli suling ng yang dicampur dengan larut larutan an disperse# r. . 3aka Q ( r F d
1ada percobaan Hydrometer analysis# diselidiki sifat-sifat butiran tanah halus dengan cara mengukur specific gra:ity yang berubah-ubah dari sebuah suspense tanah pada saat butiran tanah sedang mengalami proses pengendapan. Dengan dasar hukum Stokes dapat ditentukan ukuran butiran dengan mendasarkan kepada kecepatan jatuh dari partikel. partikel. Agar persamaan persamaan Stokes dapat diterapkan pada percobaan Hidrometer diasumsikan 5 a. 3asing 3asing-ma -masin sing g butir tanah tanah dianggapb dianggapberb erbent entuk uk bola.
b. Tidak ada interferensi antar partikel partikel dan antara partikel dengan dinding. Untuk tujuan ini digunakan jumlah tanah yang relati:e sedikit yaitu 9* gr@liter dan juga dipakai tabung gelas dengan ,*** cc campuran. c. Specif Specific ic gra:i gra:ity ty dari dari parti partikel kel diketa diketahui hui.. Selanjutnya untuk perhitungan diameter efektif !D" butir tanah# dipergunakan rumusrumus berikut 5 k
=
√(
18 ∙ μ
γ s γ w ) ∙ g −
D = k ∙
√
Zr t
μ
( ?iskositas ?iskositas air pada suhu percobaan!g.detik.cm-%".
γw
( &erat :olume air pada suhu percobaan!gr@cm".
γs
( &erat :olume butir!gr@cm".
g
( 1ercepatan gra:itasi !gr@cm".
D
( Diameter butir !cm".
Rr
( a arak pe permukaan ca campuran !s !suspensi" ke kepusat :o :olume hy hydrometer.
t
( Ja Jaktu ktu !menit".
•
Harga k didapat dari table berikut 5
Tabel Tabel penentuan harga k untuk s Eang Eang &erbeda
aktor 'oreksi α untuk s yang berbeda
Tabel penentuan harga Rr untuk yang berbeda 1rosentase yang le$at !7" dapat dihitung dari 5
•
N =
( R − Ra) W
∙ α ∙ 100
( 1embacaan skala Hidrometer dalam suspensi.
a
( 1embacaan skala Hidrometer dalam air.
J
( &erat butir@tanah kering yang lolos saringan 7o. %**.
( aktor 'oreksi. 1rosentase yang sebenarnya !7V" dicari dengan 5
•
'
N N ∙ =
'
N = N ∙
( ) Wc Ws
lolos saringa saringan n No .200 ) (lolos 100
N sisa dari sieve analysis ' N = N ∙ ¿
Jc
( &er &erat at tana tanah h ker kerin ing g yang yang le$at le$at sari saring ngan an 7o. 7o. %**. %**.
Js
( &erat &erat total total dari dari tanah tanah keri kering ng yang yang dige digerak rakkan kan pada perhit perhitunga ungan n pada pada anali analisi siss saringan.
&. Tuju Tujuan an 1erc 1ercoba obaan an 3enentukan gradasi atau pembagian ukuran butir tanah !grain si4e distribution" dari suatu sample tanah dengan ukuran partikel yang lebih kecildari *#*<9 mm. . Alat1ercobaan a. Hydrome ometer b. &entuk bulb yang khusus# skala menunjukan berat butir dalam larutan yang ber:olume , liter. 1ada Hidrometer terbaca ,.** pada larutan air murni !aWuadest" pada suhu ,;#09
.
c. elas elas ukur# ukur#dia diamet meter er %#9X %#9X dan dan tinggi tinggi ,8X d. Timba Timbangan ngan ! denga dengan n keteli ketelitia tian n *#*, gram gram " e. Alat miQer f. Thermometer g. Tabung bung pors porsel elin in h. Sari Saring ngan an 7o.% 7o.%** **
i.
2aru 2aruta tan n sodi sodium um sil silik ikat at ! a a SiO0 SiO0 "
ambar Hidrometer dan mechanical stirer
•
'eterangangambar5 a.
&ak kaca
b.
1emanas air
c.
3echanical stirer
d.
3angkok pengaduk
e.
Soil hydrometer
f. D. 1ers 1ersia iapan pan Sampe Sampell ,. Untuk tanah tanah yang mengandung mengandung butira butiran n kasar ! 8* + lolos lolos saringa saringan n 7o.%** "# melakuka melakukan n langkah persiapan sample seperti pada langkah 0.0 percobaan analisa saringan secara basah diatas. 3engambil tepat 9* gram berat kering o:en dari sampel yang lolos saringan 7*.%** # untuk pengujian hydrometer. %. Unt Untuk uk tanah yang lolos lolos saringan saringan 7o.%** 7o.%** 8*+# langsu langsung ng diambil diambil tepat tepat 9* gram kering kering o:en . 3engam 3engambil bil 9* gram gram contoh contoh tanah kering kering o:en dari dari langkah langkah 7o , atau atau 7o % diatas# diatas# aduk sam sa mpa paii me merrat ataa de deng ngan an ,% ,%9 9 ml lar arut utan an 0 + 7a 7a1O 1O ! 0* gr gram am@@ li lite terr So Sodi dium um metaphosphate" 0. 3e 3emb mbia iark rkan an se sela lama ma %0 ja jam m aga agarr ik ikat atan an @ ko kohes hesii an anta tarr bu buti tirr di dihi hila langk ngkan an## da dan n se semu muaa gumpalan F gumpalan dipisahkan butirannya.
6. 1ros 1rosedu edur1 r1er erco cobaa baan n ,. Tanah Tanah yang yang terdapat terdapat di di pan pada analisa analisa saring saringan an ditumbuk ditumbuk %. Saring Saringdeng dengan an saring saringan an 7 !untuk !untuk lubang lubang *.*<0 *.*<0 mm" . Hasil saringan saringan diambil diambil sebanyak sebanyak 9* gram kemudian kemudian larutkan larutkan kedalam kedalam larutan larutan sodium silikat selama %0 jam untuk mencerai berai butiran
0. 9. ). <.
Aduk hingga butiran butiran menyebar menyebar merata merata dengan menggunakan menggunakan miQer miQer Tamba Tambah h aWuades aWuades hingga hingga :olumen :olumenya ya mencapa mencapaii ,***cc ,***cc 'ocok 'ocok lar larut utan an hing hingga ga homo homoge gen n Diamkan Diamkan larutan# larutan# lalu lalu pada $aktu $aktu tertent tertentu u lakukan lakukan pembacaan pembacaan hydrometer hydrometer dari thermometer
. 'e 'essim impu pula lan n Dari Da ri ha hasi sill per perco cobaa baan n di dipe perol roleh eh da data ta pa pada da $a $akt ktu u !t !t"" ( , me meni nitt pem pembac bacaa aan n hydrometer ( ,#*%9. Hal ini juga menunjukkan bah$a semakin kecil diameter butiran tanah# semakin besar kecepatan mengendap dengan lebih lamanya $aktu yang di butuhkan oleh tanah berdiameter *.*< mm pda $aktu ! t " ( , menit tersebut. 1enguji 1eng ujian an An Anali alisa sa Hid Hidrom romete eterr dil dilaku akukan kan unt untuk uk mene menentu ntukan kan dis distri tribus busii uku ukuran ran butiran tanah yang berbutir halus dengan nilai D yang berkisar antara *.**, F *#*9, da nilai persen finer kumulatif yang berkisar antara )#98 F )#)* +. Dari data hasil percobaan uji hydrometer juga dapat disimpulkan bah$a tanah percoebaan tergolong lanau dan lempung. Hal ini didasarkan pada table sistem pengklasifikasian tanah 3T yang mana ukuran butiran lanau adalah *#*) F *#**% mm dan lempung berdiameter I *#**%. Dari hasil percobaan didapat ukuran butiran untuk lanau adalah *#*9, F *#**# sedangkan lempung *#**,. Dengan presentase lanau sebesar ;#0,9 + dan presentase lempung sebesar )#989 +.
. S a r a n Dalam percobaan hidrometer# disarankan antara $aktu dan pembacaan hidrometer dilakukan dengan tepat# agar data yang diper diperoleh oleh lebih akurat. 'emudian pada $aktu larutan dikocok hindari jangan sampai larutan tumpah
DATA UU'A7
CONTOH SOAL DAN JAWABAN JAWABAN
,. Apakah Apakah tujua tujuan n dari dari anali analisa sa hydrom hydromete eterr Y a$ab 5 Tujuannya Tujuannya untuk menentukan menentukan distribusi distribusi ukuran ukuran butiran tanah yang berbutir berbutir halus dengan nilai D yang berkisar antara *.**, F *#*9, dan nilai persen finer kumulatif yang berkisar antara )#98 F )#)* +.
%. &agaimana &agaimana cara menyelidiki menyelidiki sifat butiran butiran tanah halus Y a$ab 5 Dengan cara mengukur mengukur specific specific gra:ity yang berubah-ub berubah-ubah ah dari sebuah suspense suspense tanah pada saat butiran tanah sedang mengalami proses pengendapan. Dengan dasar hukum Stokes dapat ditentukan ukuran butiran dengan mendasarkan kepada kecepatan jatuh dari partikel. Agar persamaan Stokes dapat diterapkan pada percobaan Hidrometer. . Tanah Tanah yang yang bagaimana bagaimana bisa dikatakan dikatakan bergradas bergradasii buruk buruk poorly ! graded ) dan bergradasi baik !well !well graded "Y "Y a$ab 5 ika sebagian sebagian dari butirannya butirannya mempunyai mempunyai ukuran yang sama# tidak tidak beragam ukurannya. &ergradasi baik !well !well graded " jika ukuran butiran tanah terbagi merata artinya ukuran dari yang besar sampaike yang kecil ada disana.
