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 epsiln !"# menunjukkan suatu perubahahan editrial sejak sejak revisi akhir atau persetujuan ulang yang terakhir. terakhir.
D !" #
%$$ % &
&' uang ingkup $.$ 'etde tes ini meliputi penentuan berat jenis tanah yang telah melewati saringan 4.(5 mm !).4# dengan mempergunakan piknmeter. Apabila tanah mengandung butiran yang lebih besar dari saringan 4.(5 mm* 'etde uji + $,( harus dipergunakan untuk material yang tertahan pada saringan 4.(5 mm dan metde uji ini harus dipergunakan untuk material yang melewati saringan 4.(5mm. $.$.$ Dua prsedur untuk melakukan tes berat jenis tanah adalah sebagai berikut$.$.$.$'etde A Prsedur untuk material yang telah dikeringkan dalam ven yang dijelaskan dalam /.$. $.$.$., 'etde 0 Prsedur untuk benda uji yang lembab* dijelaskan dalam /.,. Prsedur yang akan dipakai harus ditentukan leh pihak yang meminta dilakukan tes ini. $., Apabila nilai berat jenis akan dipakai dalam perhitungan yang berhubungan dengan bagian hidrmeter dalam metde uji D 4,,* tes berat jenis dilakukan pada bagian benda uji yang melewati saringan ,.11 mm !).$1#. $.2 )ilainilai yang tercantum dalam satuan metrik akan dianggap sebagai standar. $.4 Standar ini tidak bertujuan untuk membahas semua masalah keselamatan, jika ada, berhubungan dengan pemakaiannya. Adalah tanggung jawab dari pemakai standar ini dalam melakukan tindakan keselamatan dan kesehatan yang cukup, dan menentukan berbagai batasan peraturan yang berlaku sebelum dipakai. %' eferensi ,.$ A3T' standards+$,( Test 'ethd %r 3peci%ic ravity and Absrptin % +arse Aggregate +&(1 Practice %r preparing Precisin and 0ias 3tatements %r Test 'ethds %r +nstructin 'aterials D4,, Test 'ethd %r Particle 3ie Analysis % 3ils D&52 Terminlgy 6elating t 3il* 6ck* and +ntained 7luids D,48( +lassi%icatin % 3ils %r ngineering Purpses !9ni%ied 3il +lassi%icatin 3ystem# D4(52 3peci%icatin %r valuating* 3electing* and 3peci%ying 0alances and 3cales %r 9se in 3il and 6ck Testing $ 3peci%icatin %r A3T' Thermmeters $$ 3peci%icatin %r :ire+lth 3ieves %r Testing Purpses $, Terminlgy 6elating t Density and 3peci%ic ravity % 3lids* i 3tandard
D !" #
%$'etde 9ji AA3=T> T $11 *' Ter+ino,ogi 2.$ 3emua de%inisi mengacu pada Terminlgy D &52 dan $,. 2., Penjelasan istilah ?speci%ic? dalam 3tandar ini2.,.$ 0erat jenis !3peci%ic ravity# adalah perbandingan berat suatu unit vlume material pada suatu temperatur dengan berat gasbebas air suling dengan vlume dan temperatur yang sama "' Signifikansi dan Pe+akaian 4.$ 0erat jenis tanah dipakai dalam perhitungan hubungan %asa dalam tanah !yaitu vlume padat relati% terhadap air dan udara dalam suatu vlume tanah#. 4., @stilah butiran padat biasanya diasumsikan berarti material yang terbentuk secara alami yang mana tidak dapat langsung larut dalam air. 3ehingga berat jenis materialmaterial yang mengandung extraneous material !seperti semen* kapur* dan sejenisnya#* bahan yang larut dalam air !seperti natrium klrida#* 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.$ Piknmeter Piknmeter yang dipakai harus salah satu dari5.$.$ lumetric 7lask* dengan kapasitas paling tidak $11m. 5.$., 3tppered 0ttle* dengan kapasitas paling tidak 51 m. 3tpper bttle 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%icatin D4(52 dan dapat dibaca* tanpa kira kira* sampai paling tidak 1.$C dari berat benda uji. 5.2 >ven pengering dengan kntrl termstatik* mampu mempertahankan temperatur yang seragam yaitu $$151+ !,21/17# pada seluruh ruangan ven. 5.4 Termmeter* mampu untuk mengukur temperatur pada saat pengujian sedang 1 1 berlangsung* memiliki skala 1.5 + !$.1 7# dan memenuhi persyaratan 3peci%icatin $.
, % &
5.5 Desikatr 3ebuah lemari desikatr atau wadah desikatr yang besar berisi silica gel atau anhydrus 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 pmpa vacuum atau water aspiratr* mampu untuk memprduksi partial vacuum dengan tekanan abslut 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.( Alatalat lainnya piring benda uji* dan sarung tangan tahan panas. -' eagent dan Materia, &.$ emurnian air Air suling dianjurkan untuk digunakan dalam metde tes ini* walaupun demikian air demineralied dapat juga digunakan sebagai pengganti. .' Benda Uji (.$ 0enda uji tes bleh dikeringkan dengan ven atau lembab dan harus merepresentasikan keseluruhan benda uji. 9ntuk salah satu dari kedua kndisi diatas* benda uji harus cukup besar sehingga berat minimumnya pada kndisi 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 piknmeter yang kering dan bersih* '% . 8., @si piknmeter dengan air suling sampai pada tanda kalibrasi. ihat dan perhatikan piknmeter dan isinya untuk memastikan bahwa tidak ada
D !" #
%$gelembung udara dalam air suling. Tentukan dan catat berat piknmeter dan air* ' a. 8.2 'asukkan termmeter 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 piknmeter* tanah dan air nanti. )ilainilai '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 piknmeter dan air* g* '% E berat piknmeter* 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 /.$ 'etde Tes A Prsedur 9ntuk 0enda uji Jang Dikeringkan Dengan >ven/.$.$ eringkan benda uji hingga beratnya knstan dalam ven yang dijaga pada suhu $$151+ !,21/17# !lihat +atatan 5# dan dinginkan dalam desikatr. 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 piknmeter yang telah dikalibrasi dan dalam keadaan kering dan bersih* '% . Pilih piknmeter dengan kapasitas yang cukup dimana vlume yang diisikan sampai pada tanda paling kurang 51 persen lebih besar dari ruangan yang diperlukan untuk Tabel $. 0erat Kenis Air dan 7aktr reksi 9ntuk 0eberapa Temperatur
2 % &
Temperatur !1+#
0erat Kenis Air !gBm#
7aktr 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
mengakmdasi benda uji tes. Tempatkan benda uji dalam piknmeter. Tentukan berat benda uji dan piknmeter* dan kurangi berat piknmeter* ' % * dari nilai ini untuk menentukan berat benda uji yang telah dikeringkan dalam ven '. /.$.2 @si piknmeter dengan air suling sampai pada ketinggian sedikit lebih dari yang diperlukan untuk menutupi tanah dan merendam benda uji paling tidak selama $, jam. Note ' - ntuk beberapa tanah yang mengandung bagian dari material organik yang signiikan, minyak tanah (kerosene) lebih baik digunakan sebagai cairan pembasah (wetting agent) daripada air, dan dapat digunakan untuk menggantikan air suling untuk benda uji yang dikeringkan dalam o$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.
/.$.4 0uang udara terkurung dengan salah satu metde berikut/.$.4.$ Didihkan benda uji perlahanlahan paling tidak selama $1 menit sambil mengyang
D !" #
%$4 % &
gyangkan piknmeter untuk membantu prses pembuangan udara. emudian dinginkan benda uji yang telah dihangatkan sampai pada suhu ruangan. /.$.4., 0erikan vacuum !tekanan udara tidak melebihi $11 mm=g# pada isi paling tidak selama 21 menit !)te 8# baik dengan cara menghubungkan piknmeter langsung dengan aspiratr atau pmpa vacuum* atau dengan menggunakan bell jar. 3ementara vacuum diberikan* gyangkan piknmeter dengan perlahan beberapa kali untuk membantu pembuangan udara. 0eberapa jenis tanah mengalami boil saat diberikan pengurangan tekanan udara. Pada kasus ini* akan diperlukan untuk mengurangi tekanan udara secara lebih perlahan atau menggunakan %lask yang lebih besar. Note 3 - 4enda uji dengan plastisitas tinggi pada kondisi kadar air alami (natural water content) mungkin memerlukan ' sampai 3 jam untuk membuang udara yang terkurung (entrapped air). 4enda uji dengan plastisitas rendah pada kondisi kadar air alami
/.$.5 @si piknmeter dengan air suling sampai tepat dibawah tanda kalibrasi pada suhu ruangan. Tambahkan air suling perlahanlahan dan hatihati untuk menghindari gelembung udara terkurung dalam benda uji !)te /#. 0iarkan piknmeter 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 piknmeter 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 piknmeter yang telah diisi dengan tanah dan air* ' b. /.$.( 'asukkan termmeter kedalam air* dan tentukan dan catat temperaturnya* T b* sampai 1.51+ !$.117# terdekat. /., 'etde Tes 0 Prsedur 9ntuk 0enda uji embab. /.,.$ Tempatkan benda uji didalam piknmeter yang telah dikalibrasi /.,.$.$ 3ebarkan benda uji tanah clay dalam air suling sebelum dimasukkan kedalam piknmeter* dengan mempergunakan peralatan yang tercantum dalam 'etde Tes D4,,. lume slurry minimum
D !" #
%$yang dapat dipersiapkan dengan alat dispersi ini sedemikian rupa sehingga diperlukan %lask dengan kapasitas 511 m !atau lebih besar# sebagai piknmeter. /.,., anjutkan prsedur seperti yang dijelaskan dalam 0agian /.$.4 dan /.$.(. /.,.2 eluarkan benda uji dari piknmeter. eringkan benda uji sampai beratnya knstan dalam kntainer didalam ven pada suhu $$1 51+ !,21/17# !ihat +atatan 5#. Dinginkan benda uji dalam desikatr. Tentukan dan catat berat tanah yang telah kering dari ven* '. &1 Perhitungan $1.$ =itung berat jenis tanah* * sampai 1.1$ terdekat* berdasarkan air pada temperatur !T b# sebagai berikut-
!pada T b# E ' B F' I !'a ' b#H Dimana' E berat benda uji kering !setelah di ven#* g* 'a E berat piknmeter yang diisi air pada temperatur T b !+atatan $$#* g* ' b E berat piknmeter yang diisi dengan air dan tanah pada temperatur T b* g* T b E Temperatur isi piknmeter 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.
$1., =itung ratarata berat jenis untuk tanah yang mengandung butiran yang lebih besar dan lebih kecil dari saringan 4.(5 mm secara prprsinal dengan menggunakan persamaan berikut-
6a$g
$
7$ $116$
# $ $116,
Dimanaavg E 6atarata prprsinal 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* $E berat jenis nyata !apparent speci%ic gravity# butiran tanah yang tertahan pada saringan 4.(5 mm seperti yang ditentukan dalam 'etde Tes +$,(* ,E berat jenis butiran tanah yang lewat saringan 4.(5 mm seperti yang ditentukan dalam metde tes ini $1.2 ecuali disyaratkan sebaliknya* nilai berat jenis !# yang dilaprkan 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 melaprkan 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 $$.$ apran hasil !lembar data# harus terdiri dari$$.$.$ @denti%ikasi benda uji material yang di tes* seperti nmr br* nmr benda uji* nmr tes* nmr kntainer* dll.
Tabel , stimasi etepatan 'aterial dan type Deviasi 3tandar ls 4.(5mm ls ,.11 mm !). 4# !)1.$1# 3ingle peratr precisin Tanah khesi 1.1,$ 1.1$/ Tanah tak khesi 1 1 'ultilabratry precisin Tanah khesi 1.15& 1.14$ Tanah tak khesi 1 1
D !" #
%$$$.$., 0erat jenis sampai 1.1$ terdekat. 'etde tes yang digunakan !A atau 0#* $$.$.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 dilaprkan. &% /ete,itian dan Bias $,.$ etelitian riteria untuk menilai kelayakan dari hasil tes berat jenis dengan metde 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 metde 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 abratry !A'6# Pr%iciency 3ample Prgram* dari testing yang dilakukan untuk material yang melewati saringan ,.11 mm !).$1# dengan metde tes ini dan AA3=T> Test 'ethd T$11. $,.2 0ias Tidak ada nilai re%erensi yang dapat diterima untuk metde tes ini. 3ehingga* bias tidak dapat ditentukan. &* /ey2ords $2.$ Tanah* 0erat Kenis
6entang antara , hasil ls 4.(5mm ls ,.11 !). 4# mm !)1.$1#
1.1& 1
1.1& 1
1.$& 1
1.$, 1
& % &
